Yıldırım Bâyezid esir düşünce, başlangıçta Timur tarafından iyi karşılandı. Ancak oğlu Çelebi Mehmed tarafından kaçırılmak istenmesi üzerine, güvenlik tedbirleri artırıldı ve Yıldırım demir bir kafese konuldu. Bazı tarihçiler demir bir kafesin olmadığını, bunun bir tahtırevan olduğunu iddia ederler. Daha Osmanlı döneminde yazılan tarih kitaplarında dahi (Örneğin: Hoca
Saadeddin, Tacü’t-Tevârih), yazarlar padişahın içine düştüğü gurur kırıcı durumu örtbas etmek için iki atın üzerindeki demir kafese benzer bir tahtırevana konulduğunu söylemişlerdir. Ancak Fuad Köprülü’nün araş tırmalarının sonucunda tahtırevan diye bir şeyin olmadığı, Yıldırım Bâyezid’in demir bir kafese konulduğu kesinlik kazanmıştır.
Yıldırım Bâyezid esir düştükten kısa bir müddet sonra Akşehir’de öldü. Nasıl öldüğü meselesi tartışmalı konulardandır. Özellikle Fuad Köprülü ve Mükrimin Halil
Yinanç arasında Yıldırım’ın nasıl öldüğü meselesi hararetle
tartışılmıştır. Bunun sebebi de yukarıda anlattığımız demir kafes meselesinde olduğu gibi devrin Timurlu, Osmanlı ve
Arap tarihçilerinin farklı bilgiler vermeleridir. Timurlu tarihçiler, Yıldırım’ın ölümü meselesinde sessiz kalırlar. Köprülü, onların padişahın intiharı meselesi hakkında bilgi vermemelerini Yıldırım’ın, Timur tarafından rencide edilmesini belirtmek istememelerinden kaynaklandığını söyler. Bazı Osmanlı tarihçileri ile Çelebi Mehmed’in himayesini görmüş olan Arap tarihçi İbn Arabşah da, I. Bâyezid’in eceliyle öldüğünü yazmaktadır. Bunlar da, padişahı intihar gibi İslâmiyet’te yasaklanan bir işi yapmış olarak göstermek istememişlerdir. Bu konulardan bahsederken, savaşta ve esareti sırasında Yıldırım’ın yanında bulunmuş bir askerin anlattıklarını kullanan
Aşıkpaşazâde, padişahın yüzüğündeki zehiri içerek intihar
ettiğini açıkça yazmaktadır. Ayrıca başka Osmanlı tarihleri
ile bir kısım Arap ve Bizans tarihlerinde de Yıldırım’ın intihar
ettiği belirtilmektedir. Konu üzerinde geniş bir araştırma yapan Fuad Köprülü’nün vardığı sonuç da, Yıldırım Bâyezid’in ölümünün intihar neticesinde olduğudur.