В июле 1869 года он покинул Уджиджи, вновь пересек Танганьику. Из-за частых болезней путешественника, враждебности коренного населения, ожесточенного набегами охотников за рабами, и по ряду других причин этот поход непомерно затянулся: только в конце марта 1871 года Ливингстон вышел, наконец, к Луалабе у торгового селения Ньянгве.
Многоводность Луалабы неоспоримо доказывала, что Ливингстоном открыта одна из крупнейших гидрографических артерий Центральной Америки. Он не представлял себе ясно, к какой системе - Нила или Конго - принадлежит эта большая река, и не мог заняться таким сложным вопросом: его самочувствие заметно ухудшилось. К тому же ему противодействовали работорговцы, восстанавливавшие против него местных жителей. В результате Ливингстон не смог найти ни одной лодки для плавания по реке, а путешествовать посуху можно было только примкнув к отряду охотников за рабами.
Исследователь установил лишь, что могучий поток движется на север, но располагается на высоте около 600 метров. Такое гипсометрическое положение Луалабы склоняло его к мысли, что она "в конце концов" может оказаться рекой Конго. Ученые тогда еще не были уверены в том, что открытое Джоном Спиком озеро Виктория - действительно исток Нила. Но кое в чем Ливингстон все-таки оказался прав: река Луапула (Ловуа), протекающая неподалеку от озера Бангвеулу, и Луалаба относятся к бассейну верхнего течения Конго.
Однако подобные открытия никогда не давались легко. Носильщики все разом сбежали: они боялись на долгом обратном пути угодить в руки охотников за людьми. Повернув обратно к Танганьике, Ливингстон перешел на лодке с западного берега на восточный, в поселок Уджиджи, и в октябре 1871 года остановился там для отдыха и лечения. Загадка Луалабы осталась неразрешенной.
В Европе и Америке уже несколько лет не знали, где находится Ливингстон и жив ли он. На его поиски было отправлено несколько экспедиций. Одна из них, возглавляемая Генри Стэнли, и нашла его в Уджиджи.
Вместе со Стэнли тяжело больной Ливингстон в конце 1871 года обследовал северный угол Танганьики и убедился, что озеро не имеет стока к северу, следовательно, не является истоком Нила, как раньше предполагали. Он отказался вернуться со Стэнли в Европу, так как хотел закончить исследование Луалабы, мысль о которой не давала ему покоя. Через Стэнли он переслал в Лондон дневники и другие материалы.
31 мая 1872 года он пишет в дневнике:
В 1873 году он снова отправился к Луалабе и по дороге остановился в поселке Читамбо, к югу от озера Бангвеулу. Утром 1 мая 1873 года слуги Ливингстона нашли его мертвым в хижине, на полу у койки. Темнокожие соратники Ливингстона похоронили его сердце в окрестностях озера Бангвеулу, обработали труп солью и выставили на солнце. Потом в труднейших условиях они девять месяцев несли его тело к прибрежному городу Багамойо, пройдя около 1500 километров.
Из Занзибара его доставили в Лондон и погребли в Вестминстерском аббатстве - усыпальнице королей и выдающихся людей Англии. Его дневники под названием "Последнее путешествие Давида Ливингстона" опубликованы в Лондоне в 1874 году.
Суровый только по отношению к самому себе, он до последнего дня своей Жизни прокладывал пути через Африканский континент, не прибегая к насилию, и подарил человечеству неоценимые знания по географии и этнографии Африки.
Ковалевский Егор Петрович