Sinatrová zomrela prirodzenou smrťou obkolesená rodinou a priateľmi vo svojom dome v meste Rancho Mirage v americkom štáte Kalifornia. Tlačovú agentúru DPA o tom informoval hovorca rodiny. Barbara sa zosobášila s Frankom v roku 1976, on mal 60 rokov a ona 49 - ich zväzok trval najdlhšie zo všetkých štyroch spevákových manželstiev, teda až do jeho smrti vo veku 82 rokov v roku 1998.
Sinatra bol predtým ženatý s Nancy Barbato, Avou Gardner a Miou Farrow. Nancy bola matkou jeho troch detí: Nancy, Tiny a zosnulého Franka ml. Bolo to aj Barbarino najdlhšie manželstvo, v poradí tretie.
Barbara pracovala v mladosti ako modelka, ale neskôr sa stala známou prácou v prospech týraných, sexuálne zneužívaných a zanedbávaných detí. Zozbierala na ich pomoc milióny dolárov.
Detské centrum Barbary Sinatrovej, ktoré založila s pomocou manžela v Rancho Mirage, poskytuje liečbu a špeciálne programy pre týrané, zneužívané a ohrozené detí. Od založenia v roku 1986 poskytlo terapiu vyše 20.000 deťom, ale aj státisícom ďalších po celom svete prostredníctvom videí, ktoré centrum distribuuje.
Barbara bola v centre aktívna ešte donedávna, často sa tam zastavila, aby sa uistila, že deti majú všetko potrebné, uviedol riaditeľ zariadenia John Thoresen. Spevák počas svojho života takisto sedával pri deťoch v centre a čítal im. "Ale jeho slávu využila ešte lepším spôsobom," povedal so smiechom riaditeľ Thoresen. "Povedala mu, že na toto potrebuje pol milióna dolárov, nech preto urobí koncert a ona si vezme polovicu peňazí," dodal.