Kuningas Haakon VII:n terveyden heiketessä kruununprinsessa ja hänen puolisonsa ottivat omakseen lukuisia virallisia tehtäviä. Kruununprinsessa sai jopa pitää vuosittaisen uudenvuodenpuheen vuosina 1946 ja 1950.<ref name=":0" />
Kruununprinsessa kärsi terveysongelmista jo tullessaan takaisin Norjaan. Hän joutui kolme viikkoa ennen kuolemaansa sairaalaan maksavaivojen takia.<ref name=":1" />Kruununprinsessa sairasti leukemiaasyöpää ja verensiirroista huolimatta hän kuoli sairaalassa läheistensä ympäröimänä 5. huhtikuuta 1954.<ref>{{Verkkoviite|osoite=https://www.kungahuset.se/kungafamiljen/attenbernadotteslakttrad/prinsessanmartha.4.2dc9487f14e8c508d03678.html|nimeke=Prinsessan Märtha - Sveriges Kungahus|julkaisu=www.kungahuset.se|viitattu=2021-01-24|ietf-kielikoodi=sv}}</ref><ref name=":0" /><ref name=":1" /> Kruununprinsessa Märthasta ei koskaan tullut virallisesti Norjan kuningatarta, sillä hän kuoli 53-vuotiaana, kolme vuotta ennen kuin hänen puolisonsa nousi Norjan kuninkaaksi.<ref name="NBL" />Oslon piispa [[Johannes Smemo]] lausui kuitenkin hänestä: "Sydämissämme hän on ollut pitkään kuningattaremme, ja niin hän tulee olemaan ikuisesti." Kruununprinsessan haudattiin [[Akershusin linna|Akershusin linnan]] kuninkaallisen [[Mausoleumi|mausoleumiin]] [[21. huhtikuuta]] [[1954]].<ref name=":0" />
