L'hypothèse de l'empoisonnement a été confirmée en 2007 par une équipe de chercheurs italo-américains dont les résultats ont été publiés dans le British Medical Journal : François Ier et Bianca ont bien succombé à un empoisonnement à l'arsenic (Le Nouvel Observateur, no 2201, 18-24 janvier 2007, p. 85). Les conclusions de cette étude ont été contestées suivant l'hypothèse selon laquelle les dépouilles auraient pu être contaminées par les techniques d'embaumement ; mais les analyses de viscères trouvées à Bonistallo et ayant servi à l'autopsie de l'époque, c'est-à-dire avant un embaumement d'ailleurs hypothétique, infirment cette approche (Francesco Mari, Aldo E. Polettini, Donatella Lippi et Elisabetta Bertol, The mysterious death of Francesco I de' Medici and Bianca Cappello : an arsenic murder ?, in British Medical Journal, 21/12/2006, ref. BMJ 2006;333:1299, [http://www.bmj.com/content/333/7582/1299?tab=responses article et échanges en ligne)
