2009年2月10日，這是吳老留給我們的最後一篇學習心得，他寫道：
仍有精神學習。1月12日航空工業集團2009年峰會在北京召開。
這一天，他學習的內容為2009年1月13日《中國航空報》刊載的中航工業集團公司總經理林左鳴同誌的講話———《放手一搏迎勢而上，再造中國航空工業魂魄》，筆記的中間寫著“病發停”三個字，而後2月11日接著學習並繼續摘抄林左鳴同誌講話內容。對其中“EVA”名詞，在頁端加注：“經濟增長值”和“核心競爭力”字樣。
“我相信，總有那麼一天……”
吳老的身體已經無法再堅持下去了，2月18日，他住進了航空中心醫院。在醫院裏，他誠懇地、帶有歉意地對來探視的人們一次又一次說到的是：
對我們國家的航空事業，我做得很不夠。我們的發動機沒有趕上去，與先進水平還有很大差距，我感到問心有愧。
我們應該少走許多彎路，應該能發展得更快一些，但我沒有能夠做到，甚至還有做錯的地方。
……
他一再叮囑家人：
不要再為我浪費醫藥費了。
我的後事要從簡，你們一定不能向組織提任何要求。
要記住，為我交最後一次黨費，10萬元。
在彌留之際，他凝聚著最後的精力，對前來探視的劉大響院士等同誌說：
航空發動機太難了！一定要吸取曆史教訓，按科學規律辦事！一定要加強預先研究！一定要講真話，不要怕！一定要落實科學發展觀，把我國的發動機搞上去！
來看望的人們落淚了，大家勸慰老人：吳老，為我們航空工業，你做得已經很多、很好了。現在，你需要的是安心養病。吳老的回答很豁達：
我已經就要去見馬克思了。看著窗外的藍天白雲，我就想，天空多麼美、多迷人啊！我是看不到我們自己的大飛機裝著我們自己的發動機飛上祖國的天空了。但我相信，總有那麼一天……
2009年3月18日，中國航空工業中心醫院明亮的病房裏，吳大觀老人安詳地走完了自己93歲高齡的人生。
當天，中航工業黨組就發出了《關於開展向吳大觀同誌學習活動的通知》。通知要求：
一要學習他堅定的理想信念。
二要學習他熱愛祖國、航空報國的赤誠情懷。
三要學習他獻身航空、為人民服務遠大誌向。
四要學習他奮發有為、嚴謹求實的良好作風。
2009年4月14日，中共中央政治局委員、書記處書記、中央組織部部長李源潮委托中組部組織局韓旭、劉文代表部委會成員、在國資委黨建工作局副局長謝俊陪同下，看望了吳大觀夫人華國，並送來吳老生前最後一筆“黨費10萬元”的收據。
吳大觀———一個典型的中國知識分子，中華民族傳統美德和一個真正共產黨人崇高的境界，在他的身上交織融合，形成了一種近乎超凡脫俗的人格和精神。這種精神令人震撼、令人感動。
今天的中國，呼喚著這樣一種精神的回歸、弘揚！