1929年至1930年冬季學期，希爾伯特講授了他的“告別課程”。講課的主題追溯到他成名的基礎──不變量。這年，他還帶了一名美國學生取得了博士學位。
1930年，希爾伯特獲得的榮譽像雪片般飛來，其中最使他高興的似乎來自他的故鄉。哥尼斯堡市政會表決授予她著名的兒子以“榮譽市民”的稱號。
榮譽市名稱號隻是在公開的集會上授予的。希爾伯特此時的頭發差不多完全禿了，學者風度的寬闊額頭跟那纖細的下巴相對照，越發比過去鮮明了；唇下的白須和小巧的上髭修剪得整齊勻稱，他透過那副人們熟悉的無邊眼鏡注視著觀眾，藍色的雙眼依然銳利而深含探索之情，眼神還是那樣天真爛漫。
他的講演充滿了哲學味道，他以“認識自然和生命是我們最崇高的職責”開始了他的演說，演說的最後，他鏗鏘有力地說：“我們必須知道，我們將知道。”這位數學家在他一生的科學生涯將結束時，又一次宏亮地維護了純粹數學。
然而，幾乎就在希爾伯特作演講的同時，有位25歲的哥德爾在一項高度創造的工作中，証明不能用數學的証明去確立數學的相容性。這說朋希爾伯特從本世紀以來一直花費著極大努力追求的目標落空了。這對希爾伯特簡直就是當頭一棒，頓時，他十分生氣和灰心。
但是，緊接著他又開始嘗試用建設性的方法討論這個問題，年已古稀的他竟然還具
有對自己的研究計劃作重大改變的毅力，這使得人們，尤其是他的助手貝爾奈斯為之深深感動。1931年，通過進一步的研究，希爾伯特發表了兩篇“超窮歸納法”方面的文章。而且，他在退休之後仍定期去大學講課。
1933年1月，希特勒上台不久，學校接到命令：要辭去校中所有從事數學工作的純猶太血統的人。希爾伯特一向徹底地獻身於他的科學，從不允許民族的、性別的或種族的偏見滲雜進去。然而眼下，最後通牒還是落在了這裡，眼看庫朗、埃米﹒娜脫、貝爾奈斯，那麼多朋友被迫離去，希爾伯特心煩意亂之極。同年夏天，哥廷根幾乎隻剩下他一個人了。
這對希爾伯特無異於最沉重的打擊。但他努力自費留住了貝爾奈斯當他的助手。他
倆合作寫成了《數學基礎》的書稿。在貝爾奈斯的幫助下，他指導了兩個學生通過了博士考試。到此為止，已共有69名數學家在他的門下獲得了學位。到了1934年春天，時局越發不利於猶太人，但希爾伯特夫婦仍舊堅持直言不誨的態度，這使得朋友們對希爾伯特夫婦的安全深為擔憂，當貝爾奈斯也不得不離去之後，他們也沉默了。
1938年，希爾伯特在住宅裡舉行了最後的一次生日宴會，隻有幾位老朋友出席，那時他夫人的眼睛正在漸漸失明。
1939年，瑞典科學院將首次米塔格──萊福勒獎授予了希爾伯特和埃米爾﹒皮卡。皮卡在巴黎一次盛宴上愉快地接受瑞典科學院使者的獎品和熱情的頌詞。而希爾伯特隻是在哥廷根的一家小客棧裡一聲不響地聽這位使者頌詞並接受了獎品。不多時，希爾伯特將那部裝幀精致的72卷的米塔格──萊福勒《數學學報》轉讓給了另一位數學家。
1942年，希爾伯特沒有舉行80壽辰的聚會。柏林科學院決定紀念希爾伯特的這次生辰，給他那本《幾何基礎》以特殊的榮譽。就在這項決定的當天，希爾伯特在哥廷根的大街上跌倒了，摔斷了胳膊。
1943年2月14日，希爾伯特永遠地閉上了他那雙深邃、智慧的眼睛，終年81歲。隻有十來個人參加了在他起居室舉行的簡單的喪禮。喪禮後，他被安葬在河邊的墓地，克萊因也長眠於此。
希爾伯特逝世後，《自然科學》雜志作了這樣的評述：
世界上難得有一位數學家的工作不是以某種途徑導源於希爾伯特的工作的。希爾伯特像是數學世界的亞歷山大，在整個數學版圖上，留下了他那巨大顯赫的名字。諸如希爾伯特空間，希爾伯特不等式，希爾伯特變換，希爾伯特不變積分，希爾伯特不可約性定理，希爾約特定理，希爾伯特公理，希爾伯特子群，希爾伯特類域，等等。
數學史家在研究19世紀和20世紀前半葉的數學發展時，會毫不猶豫地發現：那個時期好幾個數學分支趨於嚴格的發展，都是極大地受惠於希爾伯特的成果。
希爾伯特一生中的最後一件重要工作雖然受到了哥德爾的工作的打擊，但他為把數學從矛盾中解脫出來並使人們獲得自由的觀念，無疑擊敗了對手所主張的縛人手腳的構造主義思想。這一點連哥德爾也不得不承認。
1950年，當美國數學會請赫爾曼﹒魏依爾對20世紀前半葉的數學歷史作總結時魏依爾說：希爾伯特在巴黎數學會上提出的問題“是一張航圖”，過去50年間，我們數學家經常按照這張圖來衡量自己的進步。
到了今天，你還會在哥廷根希爾伯特墓地上空聽到他永不停息的樂觀主義的回響：
“我們必須知道，我們必將知道。”
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