W r. 1958 Terray zagrał główną rolę w słynnym filmie Marcela Ichaca „Gwiazdy w południe" (fr. Les Etoiles de Midi). W 1962 r. kierował m.in. zwycięską wyprawą na Jannu, wspinał się ponownie w Cordillera Blanca (wschodni wierzchołek Chacraraju, 6020 m n.p.m.) i sprawował techniczną opiekę nad holenderską wyprawą na Nilgiri (7061 m n.p.m.). W 1964 r. kierował wyprawą w góry Alaski, podczas której z Markiem Martinettim zdobył Mount Huntington.
Zginął 19 września 1965 r. podczas wspinaczki z M. Martinettim 400-metrową, wapienną ścianą Gerbier w masywie Vercors (już po przejściu najtrudniejszej jej partiib. aut.: Lionel Terray nie żyje, w: "Wierchy" R. 35 (1966), Kraków 1967, s. 256-258), niedaleko rodzinnego miasta Grenoble. Jego grób znajduje się na cmentarzu w Chamonix. W 2007 roku w wieku 89 lat zmarła jego małżonka Marianne Terray.
„Jeśli naprawdę żaden serak, żaden kamień, żadna szczelina nie czekają na mnie gdzieś na świecie, by zatrzymać bieg mego życia, nadejdzie dzień, kiedy stary i zmęczony odnajdę spokój pomiędzy zwierzętami i kwiatami.