Có rất nhiều ý kiến về cái kết của Đôrêmon nhưng tựu chung lại thì đó đều là những cái kết không chính thức vì tác giả thực sự chưa viết gì về cái kết của chuyện. Chủ đề này đã gây tranh cãi từ cuối những năm 80. Trong đó có 3 cái kết được đông đảo mọi người biết đến và gây tranh luận nhiều nhất.
Cái kết thứ nhất được công bố bởi Nobuo Sato. Trong cái kết này Đôrêmon bị hết năng lượng và buộc phải "reset" đồng nghĩa với việc Đôrêmon sẽ bị mất hết ký ức. Nôbita đã rất nỗ lực trở thành một nhà khoa học và phục hồi lại Đôrêmon, trở thành đỉnh cao của AI development. Và cuối cùng thì Đôrêmon lại trở về chốn cũ. Mặc dù cố tác giả của Đôrêmon đã không còn, nhưng đây là một cái kết khá hợp lý và ý nghĩa. Một con mèo máy đến từ thế giới tương lai để giúp đỡ Nobita hậu đậu, thiếu may mắn, sau đó, khi mèo máy lâm nạn, thì chính Nôbita đã nỗ lực vượt lên chính mình và cứu được Đôrêmon. Câu chuyện phần nào thể hiện ước mơ của những người như cậu bé Nôbita, và với đoạn kết này, chính Nôbita lại là người tạo nên ước mơ đó.
Cái kết thứ hai khá bi quan. Đó là tất cả các nhân vật (bao gồm cả Đôrêmon) là sản phẩm của trí tưởng tượng của Nôbita - 1 đứa trẻ có vấn đề về tâm thần, bị bệnh tự kỷ rất nặng. Cái kết này cho rằng Nôbita đang chết dần chết mòn và việc tưởng tượng ra câu chuyện khiến Nôbita dễ dàng hơn chống chọi với bệnh tật. Khi cái kết này được công bố đã khiến cho không ít fans giận dữ. Vì một làn sóng phản đổi quá mạnh mẽ khiến những nhà phát hành phải tuyên bố đây không phải là cái kết chính thức.
Tình bạn giữa Đôrêmon và Nôbita luôn sống mãi
Cái kết thứ ba cũng không kém phần bi quan đó là Nôbita bị một tai nạn, một hòn đá ném trúng đầu và bị hôn mê bất tỉnh và sống cuộc sống thực vật. Đôrêmon đã phải bán hết bảo bối của mình để mong chờ một cuộc phẫu thuật... nhưng rất tiếc đã không thành công. Cuối cùng, Đôrêmon đã phải bán bảo bối còn lại để đưa Nôbita đến tất cả những nơi cậu ý muốn, vào bất cứ thời điểm nào. Nơi cuối cùng Nôbita muốn đến là... thiên đường.
Nhưng hẳn là những fan hâm mộ Đôrêmon không mong muốn một cái kết nào cả. Đôrêmon vẫn sống mãi đó trong lòng người đọc, giúp người đọc thực hiện những ước mơ về một cuộc sống tốt đẹp.