Utonęła w pobliżu Santa Catalina Island (Kalifornia, USA). Pochowano ją na cmentarzu Westwood Memorial Park w Los Angeles (Kalifornia, USA). 

Ma młodszą siostrę Lanę Wood oraz przyrodnią siostrę Olgę Viriapaeff.

Odrzuciła tytułową rolę w filmie "Bonnie i Clyde". Angaż otrzymała Faye Dunaway.

Na planie filmu "Zielona obietnica" omal nie utonęła. Od tego czasu panicznie bała się wody. Podczas realizacji "Wiosennej bujności traw" Elia Kazan musiał uciec się do kłamstwa i triku, by nakręcić scenę w wodzie z jej udziałem. Jak na ironię, w rzeczywistości przyczyną śmierci Natalie Wood było utonięcie.

Planowała wyprodukować i zagrać główną rolę w filmie "Nigdy nie obiecywałem ci ogrodu pełnego róż", rolę tą dostała jednak Kathleen Quinlan.

Odrzuciła rolę Judith Anderson w filmie "Uczeń diabła", ponieważ nie chciała grać z Kirkem Douglasem z "osobistych powodów". Angaż dostała Janette Scott.

Odrzuciła propozycję zagrania Corie Bratter w filmie "Boso w parku". Rolę przyjęła Jane Fonda.

Rozważano jej kandydaturę przy obsadzaniu roli Susie Meredith w klasycznym melodramacie "Zwierciadło życia", która ostatecznie trafiła do Sandry Dee.

Oferowano jej rolę Daisy Buchanan w ekranizacji powieści F. Scotta Fitzgeralda "Wielki Gatsby", jednak aktorka nie była zainteresowana tym projektem. Ostatecznie w filmie wystąpiła Mia Farrow.

Podczas zdjęć do filmu "Przeznaczone do likwidacji" nie mogła poradzić sobie z zagraniem sceny w której jej bohaterka jest pijana, dlatego naprawdę upiła się przed nakręceniem tej sceny.

Proponowano jej rolę Shirley Taylor w filmie "Czas rozprawy", jednak aktorka nie była zainteresowana tym projektem. Ostatecznie angaż otrzymała Sarah Miles.

Z powodu ciąży odrzuciła rolę Susan Franklin w filmie "Płonący wieżowiec". Ostatecznie zatrudniono Faye Dunaway.

Odrzuciła rolę Mirandy Grey w filmie "Kolekcjoner". Ostatecznie angaż otrzymała Samantha Eggar.

Rozważano jej kandydaturę przy obsadzaniu roli Sophie Zawistowskiej w filmie "Wybór Zofii", ale ostatecznie rola trafiła do Meryl Streep.

Była brana pod uwagę przy obsadzaniu roli Beth Jarrett w filmie "Zwyczajni ludzie", którą ostatecznie zagrała Mary Tyler Moore.

Początkowo miała zagrać rolę Mariny Rudd w filmie "Pęknięte lustro", jednak w ostatniej chwili wycofała się z projektu. Angaż otrzymała Elizabeth Taylor.

Była brana pod uwagę przy obsadzaniu roli Elaine w "Absolwencie". Rola ostatecznie trafiła jednak do Katharine Ross.

Była brana pod uwagę przy obsadzeniu tytułowej roli w filmie "Frances", jednak ostatecznie przypadła ona w udziale Jessice Lange.

Odrzuciła propozycję zagrania roli Etty Place w filmie "Butch Cassidy i Sundance Kid". Ostatecznie angaż otrzymała Katharine Ross.

Odrzuciła rolę Brendy Patimkin w filmie "Żegnaj Kolumbie". Ostatecznie angaż otrzymała Ali MacGraw.

Była jedną z kandydatek do zagrania Bobbie w filmie "Porozmawiajmy o kobietach". Ostatecznie w filmie wystąpiła Ann-Margret.

Rozważano obsadzenie jej w roli Reggie w filmie "Szarada", jednak ostatecznie zdecydowano się na Audrey Hepburn.

Odrzuciła rolę Tiny w filmie "Pamiętnik szalonej gospodyni" by móc wystąpić w "Bob i Carol i Ted i Alice". Angaż dostała Carrie Snodgress.

Była brana pod uwagę przy obsadzeniu roli Jill Kinmont w filmie "The Other Side of The Mountain", jednak ostatecznie zdecydowano się zatrudnić Marilyn Hassett.

Rozważano powierzenie jej roli Lois Lane w "Supermanie", ale ostatecznie w tę postać wcieliła się Margot Kidder.

Była kandydatką do zagrania roli Rachel Zachary w filmie "Nie do przebaczenia", jednak zdecydowano się powierzyć ją Audrey Hepburn.

Studio Warner Bros. zmusiło ją do wycofania się z roli Joan Dickinson w filmie "The Young Philadelphians". Zastąpiła ją Barbara Rush.

Studio Warner Bros. nie zgodziło się na przyjęcie przez nią oferty studia Universal dotyczącej zagrania Elizabeth Rambeau w filmie "Ta ziemia jest moja". Rolę otrzymała Jean Simmons.

27 listopada 1965 roku w czasie kręcenia filmu "Przeznaczone do likwidacji" próbowała popełnić samobójstwo.

Wystąpiła w następujących reklamach:
- 1956 r. - lakier do włosów Lustre-Net;
- 1958 r. - maszyny do pisania firmy Smith Corona, szampon Lustre-Creme, perfumy Tilford Woody Glen;
- 1960 r. - mydło Lux;
- 1981 r. - futra marki Blackglama, balsam Rain Tree.

Odrzuciła tytułową rolę w filmie "Pamiętnik Anny Frank". Angaż otrzymała Millie Perkins.