O cetáceo de quase 2,5 metros de comprimento, entre quatro e seis meses de idade, ganhou as manchetes quando apareceu em terra perto de Wellington, após ter sido separado de sua mãe duas semanas antes.
Ele ainda estava amamentando e centenas de pessoas lhe ofereceram cuidados porque ele não sobreviveria sozinho no oceano.
Os conservacionistas, que batizaram a baleia assassina de Toa - "guerreiro" na língua Maori - improvisaram um local para o animal na costa de Plimmerton, onde o alimentavam a cada quatro horas, enquanto uma operação marítima e aérea buscava sua mãe.
Whale Rescue, organização que apoiou os cuidados de Toa, postou nas redes sociais que sua condição se agravou rapidamente na sexta-feira à noite.
"Os veterinários correram para atendê-lo, mas não puderam salvá-lo", disseram em um comunicado.
Ian Angus, gerente de espécies marinhas do Departamento de Conservação, comentou que já sabiam que quanto mais tempo Toa ficasse em cativeiro longe de sua mãe, maior seria a probabilidade de sua saúde piorar.
"Toa morreu rapidamente, rodeado de amor e seus últimos dias foram os mais confortáveis possíveis", observou Angus.
Embora conhecidas como baleias assassinas, as orcas são a maior espécie de golfinho, com os machos atingindo até nove metros de comprimento.
Reconhecidos por suas cores distintas em preto e branco, na Nova Zelândia são consideradas uma espécie seriamente ameaçada de extinção, com uma população estimada entre 150 e 200 exemplares.