vuosikymmenen urheilijaksi
vaikka hän jatkoi satunnaisia turnausvoittoja vuosikymmenen loppuun asti, vuoden 1964 Masters jäi Palmerin viimeiseksi voitoksi suurtapahtumassa. Kuivat kaudet yleistyivät ja kestivät pidempään. Toisinaan vaikutti siltä, että hänen osallistumisensa liike-elämään vei hänen huomionsa golfista. Hän myi useita yrityksiään pois Radio Corporation of America (RCA) 1960-luvun puolivälissä, mutta piti aktiivisen roolin niiden johtamisessa. Vuonna 1969 Palmer joutui vetäytymään PGA Championshipistä lonkkavamman takia, mikä sai monet uskomaan hänen loistavan uransa olevan lopussa. Otettuaan useita kuukausia taukoa toipuakseen hän kuitenkin palasi voittaen kauden kaksi viimeistä osakilpailua. Toisen pitkän kuivuuden jälkeen, joka kesti suurimman osan kaudesta 1970—jolloin Associated Press nimesi hänet vuosikymmenen urheilijaksi—Palmer voitti vuoden 1971 Bob Hope Desert Classicin ja kolme muuta turnausta samana vuonna.
Palmer voitti 1970-luvulla pari pientä PGA-mestaruutta, mutta kaiken kaikkiaan hänen pelinsä oli ailahtelevaa. Hänen armeijansa sen sijaan pysyi valtavana ja uskollisena. Vuonna 1980 Palmer osallistui Senior PGA-kiertueelle ja nautti hieman uran elpymisestä. Hän voitti uransa ensimmäisen Senioriturnauksen, vuoden 1980 PGA Seniors Championshipin. Hän voitti myös 1981 United States Golf Association (USGA) Senior Openin ja vei PGA Seniorit jälleen 1984. Vuonna 1985 Palmer voitti Senior Tournament Players Championshipin 11 lyönnillä, mikä on suurin voittomarginaali, joka kyseisessä tapahtumassa on koskaan saavutettu. Hänen viimeinen voittonsa Seniorikiertueella oli vuoden 1988 Crestar Classic.
Palmer jatkoi pelaamista säännöllisesti, vaikkakin epäjohdonmukaisesti, 1990-luvulla. vuonna 1994 hän teki viimeisen esiintymisensä US Openissa, sopivasti Oakmontissa, Pennsylvaniassa, vain muutaman kilometrin päässä kotikaupungistaan. Kun Palmer viimeisteli viimeisen kierroksen, hänen armeijansa jylisevät suosionosoitukset saivat hänet kyyneliin. Yhtä tunteikas kohtaus seurasi hänen viimeistä esiintymistään British Openissa vuonna 1995. Toiset pelaajat, jotka kutsuvat Palmeria ”kuninkaaksi”, tajuavat, että suuret rahasummat, joita heille maksetaan rakastamansa pelin pelaamisesta, ovat pitkälti Arnold Palmerin ponnistelujen ja karisman ansiota. Kuten nykyinen golftähti Nick Faldo sanoi Palmerin jäähyväissuorituksen aikana Briteissä, ” jos Arnold Palmeria ei olisi ollut vuonna 1960 … se olisi saattanut olla pieni vaja rannalla näiden suolaisten ympäristöjen sijaan. Ei voi sanoa, mitä mies on tehnyt pelin eteen. Se on kaikki.”
Palmer on saanut lukemattomia kunnianosoituksia, ansaiten käytännössä jokaisen golfin kansallisen palkinnon. Upean 1960-kautensa jälkeen hän voitti sekä Hickockin Vuoden urheilija-että Sports Illustratedin Vuoden urheilija-palkinnot. Hän kuuluu World Golf Hall of Fameen, American Golf Hall of Fameen ja PGA Hall of Fameen. Hän on USGA: n jäsenohjelman puheenjohtaja ja toimi March of Dimes Birth Defictions Foundationin kunniapuheenjohtajana 20 vuoden ajan. Hän oli merkittävä rooli varainkeruu ajaa, joka loi Arnold Palmer Sairaala lapsille ja naisille Orlandossa. Latrobe Area Hospitalin hallituksen pitkäaikaisena jäsenenä hän perusti laitokselle vuosittaisen varainkeruutapahtuman vuonna 1992.
Arnold Palmer leikattiin eturauhassyövän takia tammikuussa 1997.