Zmarł na atak serca w Rzymie (Włochy). Został pochowany na Cimitero di Pratica di Mare w Lazio (Włochy).

Jest współautorem opublikowanej w 1962 r. książki dla dzieci pt. "Littlest Angel".

Jego ojcem jest reżyser Vincenzo Leone (pseudonim Roberto Roberti), a matką aktorka Edvige Valcarenghi (znana jako Bice Valerian oraz Bice Waleran).

Był członkiem jury następujących festiwali:
- 1971 r. - Międzynarodowy Festiwal Filmowy w Cannes;
- 1978 r. - Międzynarodowy Festiwal Filmowy w Berlinie;
- 1988 r. - Międzynarodowy Festiwal Filmowy w Wenecji (przewodniczący).

Założył własne studio produkcyjne Rafran, którego nazwa wzięła się od imion jego córek: Raffaelli i Francesci.

Wśród filmów, które chciał zrealizować, był western z Mickey'em Rourke oraz Richardem Gere'em. Film miał nosić tytuł "A Place Only Mary Knows".

Zaproponowano mu reżyserię westernu "Powiesić go wysoko", jednak odrzucił ofertę z powodu pracy na planie filmu "Pewnego razu na Dzikim Zachodzie". Zastąpił go Ted Post.

W latach 60. i 70. rozważał stworzenie współczesnej adaptacji "Don Kichota". W tytułowej roli widział Clinta Eastwooda, zaś Sancho Pansę miał zagrać Eli Wallach.

Miał reżyserować film "Trup w 99.44 %", jednak ostatecznie zastąpił go John Frankenheimer.

Został pozwany przez Akirę Kurosawę za skopiowanie jego filmu "Straż przyboczna" w swoim filmie "Za garść dolarów" bez podania takowej informacji w czołówce oraz za naruszenie praw autorskich. Twórcy włoskiego remake'u przeprosili i wypłacili Japończykowi 100 000 dolarów oraz 15% wpływów z kinowej dystrybucji.

W 1987 planował stworzyć miniserial "Colt", którego motywem przewodnim miał być rewolwer typu Colt, przechodzący z rąk do rąk różnych właścicieli. Ostatecznie porzucił ten projekt na rzecz pracy nad "A Place Only Mary Knows".

Leone miał możliwość wyreżyserowania "Ojca Chrzestnego", ale zrezygnował z tej propozycji na korzyść Francisa Forda Coppoli.

Rozpoczął prace nad filmową wersją przygód komiksowego bohatera imieniem The Phantom, stworzonego przez Lee Falka, jednak projekt upadł.

Pod koniec lat 60. rozważał ekranizację książki "Podróż do kresu nocy" Louis-Ferdinanda Céline'a.

Po ukończeniu "Dawno temu w Ameryce" rozpoczął prace nad filmem o oblężeniu Leningradu, "The 900 Days". W projekt zaangażowali się Ennio Morricone (muzyka), Tonino Delli Colli (zdjęcia) i Robert De Niro (główna rola męska). Leone zaaranżował koprodukcję z ZSRR i zdołał zebrać budżet rzędu 100 milionów dolarów, jednak zmarł na atak serca kilka dni przed podpisaniem kontraktu.

Odrzucił propozycję wyreżyserowania "Flasha Gordona", gdyż uważał, że koncepcja filmu jest daleka od komiksowego pierwowzoru. Angaż dostał Mike Hodges.

Twierdził, że jego życiowym marzeniem jest nakręcić remake "Przeminęło z wiatrem".