Zhubný nádor u gólmana, ktorý v nemeckej reprezentácii odchytal 127 zápasov, našli lekári v roku 2006. Pri následnej operácii však Müllerovi mohli odstrániť len jeho časť, pretože inak hrozilo poškodenie mozgu. Brankár potom absolvoval ožarovanie a chemoterapiu a o tri mesiace sa dočkal športového comebacku.
V predminulej sezóne dokonca postúpil s Kolínom nad Rýnom až do finále ligy a nemeckú bránku strážil aj na majstrovstvách sveta v Kanade, kde vychytal nečakanú výhru nad Slovenskom. Pri augustovej rutinnej prehliadke v Heidelbergu však lekári zistili, že nádor v Müllerovej hlave rastie a tým, že tlačí na cievy, spôsobuje akútne ohrozenie života.
Ani pri druhej operácii sa nepodarilo lekárom tumor úplne odstrániť, napriek tomu sa Müller vlani v novembri ešte vrátil do bránky. V decembri sa mu ale priťažilo a lekári mu šport zakázali.
Müller bol ešte minulý rok oporou nemeckého tímu na svojich 8. majstrovstvách sveta, v Kanade sa postaral o víťazstvo 4:2 nad Slovenskom v základnej skupine. V auguste mu však opäť zistili pokročilý stupeň rakoviny, podstúpil druhú operáciu a podrobil sa 16 chemo a rádioterapiám. Už vtedy však bolo jasné, že boj proti chorobe vyhrať nemôže. Jeho lekár Wolfgang Wick napokon konštatoval, že Müller má v mozgu nádor najvyššieho stupňa a nedá sa chirurgicky odstrániť. Podobný druh rakoviny diagnostikujú u dvoch zo 100-tisíc ľudí.
Robert Müller celkovo odohral za Nemecko 127 zápasov. V roku 2001 ho v deviatom kole draftoval tím NHL Washington Capitals, v profilige však nikdy nenastúpil. V zahraničí odohral iba osem duelov, keď v ročníku 2003/04 pôsobil vo švajčiarskom Bazileji. S mužstvami Mannheim Eagles a Krefeld Penguins získal majstrovské tituly v DEL. Jeho dres s číslom 80 však visí v hale Kolína, ktorý mu takýmto spôsobom vzdal úctu. V marci 2009 ho uviedli do Siene slávy nemeckého hokeja.