Плодотворный во многих отношениях исфаханский период Хайяма обрывается с гибелью его главного покровителя при шахском дворе визиря Низам ал-Мулка, павшего от руки фанатика-убийцы. А вскоре умирает и сам Малик-шах… Смерть его происходит при достаточно загадочных обстоятельствах, и вскоре вокруг престола Сельджукидов разворачивается ожесточенная борьба. Внимание наследников сосредоточивается на междоусобных распрях, обсерватория приходит в запустение, работы в ней прекращаются. В предисловии к одному из алгебраических трактатов (сам труд написан Хайямом еще в молодые годы) поэт горько сетует на участь «людей науки» своего времени. «…мне сильно мешали невзгоды общественной жизни. Мы были свидетелями гибели людей науки, число которых сведено сейчас к незначительной кучке, настолько же малой, сколь велики ее бедствия, на которую суровая судьба возложила большую обязанность посвятить себя в эти тяжелые времена усовершенствованию науки и научным исследованиям».
Столь откровенное высказывание нечасто встретишь в средневековых сочинениях, авторы которых в абсолютном большинстве случаев предпочитали выражать свои взгляды в иносказательной манере. Приведенные слова Хайяма могли бы послужить своеобразным эпиграфом ко второй половине его жизни, богатой всяческими лишениями и исполненной трагического одиночества.
После смерти Малик-шаха фактической правительницей государства стала его вдова Туркан-хатун. Хотя положение Хайяма при шахском дворе стало непрочным, он еще некоторое время оставался в Исфахане, исправляя должность астролога и врача царицы. Однако вести работу в обсерватории без монаршего покровительства и материальной поддержки становилось все труднее. К тому же Туркан-хатун не могла простить ему близости к бывшему визирю. Таким образом, конец придворной карьеры Омара был неизбежен. Биографы Хайяма связывают его с одним из эпизодов врачебной практики при дворе и относят к 1097 году. Младший сын Малик-шаха Санджар, будущий правитель сельджукидской державы, заболел ветряной оспой, и Хайям неосторожно высказал опасение за его жизнь. Один из слуг тотчас же передал одиннадцатилетнему наследнику слова лейб-медика, и царевич, истолковав их как предсказание, затаил против Хайяма злобу. По всей вероятности, неприязненное отношение царевича и послужило основной причиной отъезда ученого из Исфахана. С отъездом Хайяма