В 1887 году Чайковский переехал в еще более уединенное место – усадьбу Фроловское. А потом отправился в гастрольный тур по Европе, посетил города Германии, Франции и Великобритании, где играл балет «Лебединое озеро», увертюру «Руслан и Людмила», Первый концерт для фортепиано с оркестром и другие. Вернувшись на родину, Чайковский приступил к написанию Пятой симфонии, в ней он хотел выразить «чисто личное чувство уходящей жизни и страх смерти». Премьера состоялась в ноябре 1888 года в Петербурге, критики ее встретили неоднозначно. Чайковский отмечал в письме: «Сыграв мою новую симфонию два раза в Петербурге и раз в Праге, я пришел к убеждению, что симфония эта неудачна. Есть в ней что-то такое отталкивающее, какой-то излишек пестроты и неискренности, деланности. И публика инстинктивно сознает это…» Композитор боялся, что он исписался и ничего нового уже не создаст.
В 1889 году Чайковский снова отправился на гастроли по Европе и решил там пожить – поселился в Италии, посетив Флоренцию и Рим. Там по просьбе директора Императорских театров написал новое произведение – оперу «Пиковая дама» по повести А.С. Пушкина. Премьера прошла в 1890 году в Петербурге. Брат Чайковского вспоминал: «Ни одна опера Петра Ильича на первом представлении не была исполнена так прекрасно». Ее сразу же стали ставить за границей – в Праге и Вене. В этом же году состоялась еще одна премьера – балет «Спящая красавица» по сказке Шарля Перро. «Трудно передать состояние зрителей <…> возбужденные лица, слезы на глазах, усталые от аплодисментов руки и охрипшие голоса молодежи. Это действительно был триумф победителей в главе с Петром Ильичем, которого выводила за руку прима-балерина (Карлотта) Брианца», – писал племянник композитора.
В 1891 году Чайковский едет гастролировать по США, где выступил на открытии Карнеги-холла в Нью-Йорке. Публика приняла русского композитора очень тепло, а газеты писали: «Чайковский дирижирует с внушительной силой мастерства, и оркестр повинуется ему как один человек». А в России он снова переезжает, теперь из Фроловского в Клин. В работе у него опера «Иоланта» по пьесе Хенрика Герца «Дочь короля Рене» и балет «Щелкунчик». Концерты с новыми произведениями прошли 6 декабря 1892 года в Мариинском театре. Сразу после этого Чайковский начал создавать Шестую симфонию – он написал ее менее чем за полгода. Однако мнения композитора и публики в данном случае разошлись: публика была холодна, а Чайковский считал симфонию главным своим произведением: «С этой симфонией происходит что-то странное! Она не то чтобы не понравилась, но произвела некоторое недоумение. Что касается меня самого, то я ею горжусь более, чем каким-либо другим моим сочинением». Ее он посвятил своему племяннику В.Л. Давыдову. К 1893 году имя Чайковского было всемирно известно. В Великобритании в 1893 году ему присвоили степень почетного доктора Кембриджского университета, а в 1892 году избрали членом-корреспондентом парижской Академии изящных искусств. В Европе с успехом шли его оперы. На 1894 год Чайковский наметил гастрольный тур.
Далеко не все было гладко, завистливые коллеги не единожды пытались вставить палки в колеса талантливому композитору, но, к счастью, к Чайковскому и его творчеству очень внимательно относился сам император Александр III. Императорская чета посещала фактически все оперные постановки П.И. Чайковского. Из воспоминаний графа С.Д. Шереметева: «Однажды, в 1893 г. глава государства был как-то особенно музыкально настроен и потребовал, чтобы сыграли одну из пьес Чайковского. Хор играл в этот день особенно хорошо, и впечатление было сильное. Государь пожелал повторения и слушал с видимым наслаждением… Все разошлись несколько позднее обыкновенного и под чудным настроением, а на другой день узнали, что в то самое время, когда это происходило в Гатчине, умирал Чайковский. Казалось, мы слышали его лебединую песнь. И тот, кто слушал ее так внимательно и так наслаждался ею, недолго пережил его…»
В октябре 1893 года началась эпидемия холеры, заболел ею и Чайковский. В газете писали: «Как велика симпатия и любовь к Чайковскому, видно из того, что – едва стало известно о его болезни – к квартире его стали подъезжать и подходить сотни знакомых и незнакомых, чтобы справиться о его положении».
Петр Ильич Чайковский умер 6 ноября 1893 года на 53‑м году жизни. При его отпевании было так много людей, что «стены собора не могли вместить всех желавших помолиться за упокой души Петра Ильича». В похоронах принимали участие два члена императорской фамилии, а все расходы на погребение император Александр III велел покрыть «из Собственных сумм Его Величества».