A continuación, publicó una serie de sencillos que llegaron tanto al público del R&B como del pop, muchos de los cuales eran melodías populares de la época. Entre ellos se encontraban “If I Loved You So” (n.º 4 en R&B), “Ebb Tide” (n.º 5 en R&B), “Hurt” (n.º 8 en R&B), “Unchained Melody” (n.º 1 en R&B, n.º 6 en pop) y “Don’t Let Go” (n.º 2 en R&B, n.º 13 en pop). Su estilo y sonido influyeron directamente en artistas posteriores como Elvis Presley, Jackie Wilson, Jerry Lee Lewis, Charlie Rich y los Righteous Brothers, todos ellos que versionaron su música.
A mediados de 1956, Roy Hamilton anunció su retiro debido a su enfermedad de tuberculosis y agotamiento, pero regresó al año siguiente. Cuando regresó, adoptó el sonido gospel más duro de su juventud, para competir con el rock and roll y el sonido soul emergente. [vague] Hamilton apareció en la película Let’s Rock, en 1958. Su último disco de éxito, “You Can Have Her” (#6 R&B, #12 pop), salió en 1961, y fue seguido por el álbum Mr. Rock And Soul (1962). El sello Epic trató a Hamilton como una gran estrella y publicó dieciséis álbumes suyos. Sin embargo, a mediados de la década de 1960, su carrera decayó mientras grababa con MGM y luego RCA.
Sus últimas grabaciones se realizaron en Memphis, Tennessee, en el estudio American Group Productions del productor discográfico Chips Moman, al mismo tiempo que Elvis Presley grababa allí a principios de 1969. Las canciones lanzadas de esas sesiones fueron versiones de “The Dark End of the Street” de James Carr, “It’s Only Make Believe” de Conway Twitty y “Angelica”, una canción de Barry Mann y Cynthia Weil que había sido enviada a Presley, pero que luego él entregó a Hamilton.
Roy Hamilton murió más tarde, en 1969, poco después de sufrir un derrame cerebral, a los 40 años, en New Rochelle, Nueva York. El disco “You’ll Never Walk Alone” de Hamilton fue traído desde los EE. UU. por un marinero amigo de Gerry Marsden. Como resultado, Gerry & the Pacemakers grabaron la canción y tuvieron más éxito.
Roy Hamilton fue incluido en el Salón de la Fama de la Música de Georgia en 2010.