Przyjmuje się, że nieoficjalnie zestrzelił w ciągu 2 miesięcy kolejne 30 radzieckich samolotów.
13 września 1941 Werner Mölders poślubił Luise Baldauf. Mieli córkę, Verenę, która urodziła się po jego śmierci.
22 listopada 1941 jako pasażer samolotu He 111, podczas fatalnej pogody, wracał z Krymu do Berlina na pogrzeb przyjaciela, pilota Ernsta Udeta. Samolot, którym leciał, rozbił się podczas lądowania na lotnisku we wrocławskim Gądowie. Werner Mölders i pilot samolotu zginęli w katastrofie. Przeżył tylko adiutant Möldersa – major Paul Wenzel. Przy zwłokach znaleziono listy, w których krytykował reżim hitlerowski s. 383 „As lotnictwa Werner Mölders (1913-1941) to kolejny przypadek wierzącego, który próbował być sługą dwóch panów. Ten weteran hiszpańskiej wojny domowej był odznaczony najwyższymi orderami za odwagę i zaledwie w 28. roku życia został mianowany generalnym inspektorem pilotów bojowych. Jako praktykujący katolik był wszakże stale śledzony przez gestapo, które zebrało obszerną kartotekę w jego sprawie. Kiedy zginął podczas przymusowego lądowania w Breslau-Gandau (Gądów), znaleziono przy nim listy, w których dał wyraz grozie, jaką budziły w nim mordy hitlerowców, oraz oczekiwaniu, że katolicy będą traktowani jako pełnoprawni Niemcy.