Nombrado Atleta de la Década
Aunque continuó ganando el torneo ocasional durante el resto de la década, el Masters de 1964 fue la última victoria de Palmer en un evento importante. Los períodos secos se hicieron más frecuentes y duraron más. A veces, parecía que su participación en los negocios lo distraía del golf. Vendió varios de sus negocios a la Radio Corporation of America (RCA) a mediados de la década de 1960, pero mantuvo un papel activo en su gestión. En 1969 Palmer se vio obligado a retirarse del campeonato de la PGA debido a una lesión en la cadera, lo que llevó a muchas personas a creer que su brillante carrera había llegado a su fin. Sin embargo, después de tomarse varios meses de descanso para recuperarse, regresó para ganar los dos últimos eventos de la temporada. Después de otra larga sequía que duró la mayor parte de la temporada de 1970, durante la cual la Associated Press lo nombró Atleta de la Década, Palmer ganó el Bob Hope Desert Classic de 1971 y otros tres torneos ese año.
Palmer ganó un par de títulos menores de la PGA durante la década de 1970, pero en general su juego fue errático. Su Ejército, por otro lado, seguía siendo enorme y leal. En 1980, Palmer entró en el Senior PGA tour, y disfrutó de un poco de renacimiento profesional. Ganó el primer torneo Senior en el que participó, el campeonato PGA Seniors de 1980. También capturó el Abierto Senior de la Asociación de Golf de los Estados Unidos (USGA) de 1981, y tomó el PGA Seniors de nuevo en 1984. En 1985 Palmer ganó el Campeonato de Jugadores de Torneos Senior por 11 golpes, el mayor margen de victoria jamás producido en ese evento. Su última victoria en el tour Senior fue en el Crestar Classic de 1988.
Palmer continuó tocando regularmente, aunque de manera inconsistente, en la década de 1990. En 1994 hizo su última aparición en el Abierto de Estados Unidos, ubicado adecuadamente en Oakmont, Pensilvania, a pocos kilómetros de su ciudad natal. Cuando Palmer terminó su última ronda, la estruendosa ovación de su ejército lo hizo llorar. Una escena emocional similar acompañó su última aparición en el Abierto Británico en 1995. Otros jugadores, que llaman a Palmer «el Rey», se dan cuenta de que las grandes sumas de dinero que se les paga para jugar el juego que aman existen en gran parte debido a los esfuerzos y el carisma de Arnold Palmer. Como dijo la actual estrella del golf Nick Faldo durante la presentación de despedida de Palmer en The British, » Si no hubiera habido Arnold Palmer en 1960 might podría haber sido un pequeño cobertizo en la playa en lugar de estos entornos saludables. No puedes decir lo que el hombre ha hecho por el juego. Lo es todo.»
Palmer ha recibido innumerables honores, ganando prácticamente todos los premios nacionales en golf. Después de su gran temporada de 1960, ganó los trofeos de Atleta del Año de Hickock y Deportista del Año de Sports Illustrated. Es miembro fundador del Salón de la Fama del Golf Mundial, el Salón de la Fama del Golf Americano y el Salón de la Fama de la PGA. Es presidente del Programa de Miembros de la USGA y se desempeñó como Presidente Nacional Honorario de la Fundación de Defectos de Nacimiento de March of Dimes durante 20 años. Desempeñó un papel importante en la campaña de recaudación de fondos que creó el Hospital Arnold Palmer para Niños y Mujeres en Orlando. Miembro de largo plazo de la Junta Directiva del Hospital Latrobe Área, estableció un evento anual de golf para recaudar fondos para la institución en 1992.
Arnold Palmer se sometió a cirugía por cáncer de próstata en enero de 1997.