公元前87年二月，武帝駕崩，享年六十九歲。武帝口含夜明珠，身著雕刻蛟龍鸞鳳的金縷玉衣，葬於茂陵。
秦始皇滅六國，分天下為三十六郡，後擴張至四十八郡。漢初疆土與秦末相當，高祖呂后為削藩，在秦三十六郡的基礎上拆出二十六郡（國），總計六十二郡（國）。文帝和景帝再度削藩，各拆出六郡（國），總計七十四郡（國）。武帝開疆拓土，新增二十八郡（國），合計一百零二郡（國）。昭帝新增一郡，為一百零三郡（國）。
西漢鼎盛時一百零三郡（國），武帝開拓二十八郡（國），此中興之主，保四境安如泰山，邊疆無烽火之虞，連大漠西域為一家，功追三皇，績平五帝，與秦始皇並稱秦皇漢武。
武帝的陵墓叫茂陵，位於西漢陵墓群最西邊，動用天下賦稅三分之一，歷時53年建成，是漢朝帝陵中規模最大、修造時間最長、陪葬品最豐富的一座。茂陵的建築物分佈在東西9.5千米，南北7千米的範圍內，主體建築是兩座城，茂陵陵園和茂陵邑，茂陵陵園安葬武帝，茂陵邑則是守護陵園的城邑。
茂陵陵園中心，有一座城中城，是茂陵的核心墓穴，城牆東西長431米，南北寬415米。墓穴中央是封土，高46.5米，底部東長243米，西長238米，南寬239米，北寬234米，面積5688平方米。
茂陵沒有皇后墓，西北側有李夫人墓，距茂陵封土約350米。李夫人墓封土底部東長127米，西長127.7米，南寬108.3米，北寬102.5米，高23.99米。
茂陵邑位於茂陵陵園東北方，周長11190米，面積約5.5平方千米。武帝徙天下富豪6萬餘戶遷於此，人口最多達到29萬，比長安城人口都要多。
茂陵除陵園和陵邑，還有許多陪葬墓和陪葬坑。衛青墓位於茂陵東北一公里處，再往東緊挨著的是霍去病墓和金日磾墓。
武帝臨死前，拜霍光為大司馬、大將軍（軍職一品），金日磾為車騎將軍（軍職二品），太僕上官桀為左將軍（軍職二品），搜粟都尉桑弘羊為御史大夫，再加上丞相田千秋，令這五位託孤大臣輔佐幼子（第六子）劉弗陵即位，是為漢昭帝。
圖-西漢長安
武帝有六個兒子，長子即太子劉據自殺了，次子齊王劉閎年少去世已經23年了，第五子昌邑王劉髆死了一年多，他的舅舅就是李廣利。
排除三個，還有三個，第三子燕王劉旦、第四子廣陵王劉胥、第六子劉弗陵。燕王劉旦與廣陵王劉胥是同父同母的親兄弟，母親李姬早已去世，母家來自隴西李氏，當年丞相李蔡就是死於奪嫡之爭。
燕王劉旦與廣陵王劉胥有野心，但此二人長期在外，與武帝不親近，屬於孽子孤臣。只有幼子劉弗陵，是武帝六十二歲時出生的，晚年得子，老蚌生珠，武帝最寵劉弗陵。
劉弗陵的母親鉤弋[yì]夫人，來自河間趙氏，其父曾受宮刑，入宮為中黃門（太監）。武帝冊封鉤弋夫人為婕妤，又稱趙婕妤。武帝決心立劉弗陵後，為避免主少母壯，便賜死鉤弋[yì]夫人，葬於雲陽，此為“殺母立子”的典故。下葬之日，大風揚塵，聞者皆為落淚。雲陽在涇水中游的黃土高原上，不在關中，更不在武帝茂陵範圍內，可見武帝做事幹脆利落，不留隱患。
武帝的茂陵，與秦始皇帝陵一樣，沒有皇后墓，秦始皇沒有立皇后，武帝可是有兩位皇后的。
大將軍霍光主張將衛皇后合葬到茂陵中，遭到衛霍集團以外所有人反對。劉姓宗室認為，陳皇后是武帝第一位皇后，是文帝的外孫女，雙重身份有資格入主茂陵。而衛皇后是第二位皇后，歌女出身，地位低賤。而上官桀等人也各懷鬼胎，害怕衛霍集團進一步壯大，當然不會支持霍光。
昭帝的母親鉤弋[yì]夫人，已經葬在雲陽，年少的昭帝想把母親靈柩迎到茂陵安葬，霍光與上官桀都不同意。至於燕王劉旦與廣陵王劉胥的母親李姬，他兩個兒子都想繼承大統，如果李姬移葬茂陵，霍光等人恐怕死無葬身之地。齊王劉閎的母親王夫人，更是想都別想，因為劉閎夭折，死了很多年，這條血脈是徹底斷了。
還有一個昌邑王的母親李夫人，也就是李廣利之妹，因李廣利投降匈奴，絕不可能移葬茂陵。昌邑王本人在李廣利死後一年也死了，死因離奇，不過有個兒子叫劉賀。
當然霍光、上官桀在昭帝面前也退了一步，派兩萬人前往雲陽，重新為鉤弋夫人修墓，稱為雲陵，再修一座三千人的城邑守護。
武帝死時，劉弗陵八歲，一切事務皆由顧命大臣主持。丞相田千秋、御史大夫桑弘羊都是文官，兵權在為大司馬大將軍霍光、車騎將軍金日磾、太僕左將軍上官桀三人之手，武帝為何如此信任他們呢？
霍光有其兄霍去病的光環加身，再者他從小就跟在武帝身邊，從未上過戰場，看起來像個文弱書生，武帝最信任的就是他，拜大將軍還有使羊將狼的感覺。實則霍光眼神深邃，神鬼莫測，有移天易日之心。
金日磾的父親是休屠王，死於霍去病河西受降時，他在朝中沒有根基。金日磾的長子在武帝身邊侍奉，和宮女說笑，金日磾毫不猶豫殺了長子，向武帝請罪。在武帝看來，此等忠心，日月可鑑。實則一個隨時能殺親兒子的狠人，會對別人忠心？
上官桀有一雙鐵臂，力能扛鼎，帶幾個騎兵就敢遠赴康居抓捕鬱成王，膽壯氣粗。偏這樣一個猛將，卻又膽大心細，在武帝面前婢膝奴顏，極盡阿諛逢迎之能事。實則上官桀有虎狼之心，是奸人之雄。
