具体四个版本的结局如下：
1.63版TV动画
在这个版本中，铁臂阿童木在战胜最后的敌人后，一个核弹即将在地球爆炸，为了保护人类，铁臂阿童木自己请求将核弹带到外太空发射如太阳，博士同意了，于是铁臂阿童木驾驶着飞船飞入了宇宙，在将核弹头发射出去的时候，核弹头卡在了宇宙的小陨石上，阿童木爬出飞船，自己抱着核弹朝太阳飞去，拯救了人类。
2.80版TV动画
80版中，在最后阿童木喜欢的女孩让阿童木离开自己，说自己体内的中子炸弹即将爆炸，可是阿童木不愿意离开，他将压倒在机械下的博士救了出来，希望博士能帮助她，可是博士说已经不可能了，只能拆除中子炸弹，于是女孩笑着面对了死亡，在阿童木面前被拆解。
3.03年阿童木ova结局
03年这个版本还是比较经典的，最后天马被囚禁，人类和机械达成了和谐。可是在ova里却不一样，阿童木做了一个梦，数年后的人类成为机械的奴隶，阿童木为了保护仅存的人类，而与机械战斗！可以说是启示预言吧！
4.阿童木今昔物语
作为漫画的大结局，阿童木回到过去，拯救人类，因为科技不足以补充能量，最后用完所有能量而亡。从不管那个结局来说，阿童木的遭遇都是悲惨的，阿童木是被人类造出来，自己有了感情的机器人，他是凭自己的意志在帮助人类，哪怕于自己的同类机械为敌，他希望机械与人类的友好相处，可是现实却给他一次次的残酷的打击。
