María de Villota autóversenyző 2012-ben egy két évvel korábbi F1-es Renault-val tesztelhetett, majd még ebben az évben a Marussia tesztpilótája lett.
2012. július 3-án az angliai Duxford repülőtéren végzett egyenesvonalú tesztelés során elvesztette az irányítást Marussia versenyautója felett, és nekiütközött egy teherautó leeresztett rámpájának.
A baleset következtében de Villota súlyos fejsérülést szenvedett, elveszítette jobb szemét. 17 napig tartották megfigyelés alatt a kórházban, majd hazatérhetett Spanyolországba.
Felépülése után az FIA női motorsport-bizottságának tagjaként és közlekedésbiztonsági nagykövetként tevékenykedett, emellett készítette „Az élet ajándék” című önéletrajzi könyvét.
2013. október 11-én, 33 éves korában Sevillában holtan találták egy szállodai szobában. 34 éves volt. A boncolás szívinfarktust állapított meg halálokként, a család szerint azonban halálát a 2012-es baleset során szerzett idegrendszeri károsodások (neurológiai rendellenesség) szövődménye okozta.
De Villota három hónappal halála előtt, 2013. július 28-án férjhez ment személyi edzőjéhez, Rodrigo García Millánhoz.
Halála után, 2014-ben a spanyol „Ifjúsági Sport Alapítvány” (Fundación Deporte Joven) útjára indította a María de Villota Öröksége nevű kezdeményezést, amely a versenyző jótékonysági munkáját viszi tovább. A program beteg és rászoruló családok, különösen genetikai neuromuszkuláris betegséggel küzdő gyermekek támogatására összpontosít.
Emellett az alapítvány az általa képviselt értékeket – a nehézségek leküzdését, kitartást és optimista szemléletet – kívánja közvetíteni a fiatalabb nemzedéknek.