"Vi är hemskt ledsna över att vår älskade far har gått bort i dag", skriver hans barn i ett uttalande till den brittiska nyhetsbyrån PA.
"Han var en fantastisk forskare och en man utöver det vanliga vars arbete och eftermäle kommer att leva vidare i många år", står det i uttalandet.
Pratade med dator
Stephen Hawking brukade betraktas som vår tids Einstein, och har ibland nämnts som en potentiell kandidat till nobelpriset.
– Svarta hål är mer bisarra än något som författarna som skriver science fiction kunde ha tänkt ut på egen hand, sade Hawking när han föreläste i Stockholm i augusti 2015 om sitt specialområde.
Han blev känd utanför forskarkretsarna genom sina populärvetenskapliga böcker, men också på grund av sitt levnadsöde – han led av nervsjukdomen ALS och kunde bara kommunicera med omvärlden via en specialkonstruerad dator.
"Jag får ofta frågan hur jag känner kring att leva med ALS. Svaret är, inte så mycket. Jag försöker att leva ett så normalt liv som möjligt", skrev Hawking en gång.
Han diagnosticerades redan vid 21 års ålder och gavs bara några få år att leva. Men han övervann sjukdomen, levde vidare i över fem decennier och blev en av de mest inflytelserika fysikerna i världen.
I synnerhet efter publiceringen av bästsäljaren A Brief History of Time (Kosmos – en kort historik) 1988 har Hawking beskrivits som vår tids Einstein, ett geni som var med om att utveckla teorin om att universum uppstod vid en enda explosion, Big Bang.
Han blev så känd att han poppade upp i både storfilmer och The Simpsons.
Andra universum
Han bidrog också till kunskaperna om de svarta hålen i universum. Svarta hål slukar det mesta i sin närhet och länge trodde man att inte ens ljuset kan ta sig ut. Men Hawking upptäckte att hålen långsamt läcker strålning. På senare tid kastade han dessutom fram tanken att information om objekt som dragits in i hålen på något sätt lagras, och kanske kan transporteras till andra universum.
Ingen Gud
De senaste åren varnade han för farorna med den teknologi som sammanfattas i begreppet artificiell intelligens, AI. Innan vi märkt vad som händer kan vi hamna i en situation där teknologin får en egen vilja och, genom sin tankeförmåga, tar över jorden från människorna, menade Hawking.
I sin första bok uttalade han tanken att det möjligen kunde finnas någon form av skapare. Men i en senare bok, The Grand Design, tog han avstånd från alla sådana idéer. "Man kan inte bevisa att Gud inte existerar, men vetenskapen gör Gud onödig", sade han. Big Bang är det oundvikliga resultatet av fysikens lagar, inget mer.
"Eftersom gravitationen existerar, kan universum skapa sig själv från ingenting, och kommer att göra det. Automatiskt skapande är orsaken till att det finns något, snarare än ingenting, till att universum existerar, att vi existerar".
Blev 76 år
"Hans mod och motstånd tillsammans med hans briljans och humor har inspirerat människor över hela världen", skriver familjen, och fortsätter:
"Han sade en gång: 'Det här skulle inte vara mycket till universum om det inte också var ett hem för människor du älskar'. Vi kommer alltid att sakna honom".
Stephen Hawking blev 76 år.