Selon le journal qui cite un de ses amis proches, elle est morte jeudi 26 décembre au soir à Los Angeles.
Toujours dans le but d'échapper à la censure, Kubrick avait volontairement atténué les aspects les plus provocants du roman, qui narre une relation pédophile entre une adolescente et un homme adulte qui devient son beau-père.
Comme le rappelle le New York Times, Nabokov avait qualifié Sue Lyon de «nymphette parfaite» pour interpréter Lolita, avant de déclarer plus tard qu'il aurait aimé voir l'actrice française Catherine Demongeot (Zazie dans le métro) dans ce rôle.
Après Lolita, Sue Lyon a joué dans une vingtaine de films, dont «La Nuit de l'iguane» de John Huston, avant d'arrêter sa carrière en 1980.