Robert speelde vervolgens in nog veel meer klassieke films. In 1979 vertolkte hij de rol van luitenant-kolonel Kilgore in de Vietnamoorlogfilm Apocalypse Now, waarin hij misschien wel een van de meest legendarische citaten uit de filmgeschiedenis uitsprak: « Ik hou van de geur van napalm in de ochtend. »
De rol leverde hem zijn tweede Oscarnominatie op voor Beste Bijrol. Een jaar later sleepte Robert Duvall een derde nominatie in dezelfde categorie in de wacht voor zijn rol in The Great Santini , en vijf jaar later zou hij zelf de Oscar in ontvangst mogen nemen.
Robert Duvall won de Oscar voor Beste Acteur in een Hoofdrol voor zijn vertolking in Tender Mercies . Gedurende zijn carrière ontving hij nog drie Oscar-nominaties.
Duvall bleef acteren tot op hoge leeftijd, tot ver in de negentig. Zijn laatste filmrol was in The Pale Blue Eye uit 2022. Hij overleed op zondag 15 februari in zijn huis in Middleburg, Virginia.
