Hastanede tedavi edildikten sonra evine gönderilen Küçük, evinde kalp krizi geçirdi. Kaldırıldığı hastanede yapılan tüm müdahalelere rağmen kurtarılamayarak hayatını kaybetti.
Doçent dr. Nil Küçük ile evli olan ve bir çocuk babası olan,Prof. Dr. İlker Küçük’ün cenazesi Bursa’nın Gemlik ilçesindeki aile mezarlığına defnedildi.