Brunel, 75, var föremål för en utredning om våldtäkt och trafficking av minderåriga personer, säger åklagarmyndigheten i Paris.
Även Jeffrey Epstein utreddes för trafficking av minderåriga flickor då han begick självmord i ett fängelse i Manhattan 2019.
Brunels advokater låter förstå att han begick självmord och att han höll fast vid att han var oskyldig. Polisen utreder dödsfallet.
Brunel greps på Parisflygplatsen Charles de Gaulle 2019 som en del av en fransk utredning till följd av åtalen i USA mot Epstein.
Brunel ansågs vara av central betydelse för den franska utredningen om påstådda sexualbrott som Epstein och personer han kände begått mot kvinnor och flickor.
Brunel umgicks ofta med Epstein som ägde bostäder i Paris.
Virginia Roberts Giuffre har hävdat att Brunel, med löften om modelljobb, skaffade kvinnor och minderåriga för sex med Epstein och med andra personer.
Frustration bland offren
Flera kvinnor har trätt fram som offer för Brunel under den franska polisutredningen. De har också sagt att de är frustrerade över den utdragna utredningen.
Den tidigare modellen Thysia Huisman har uppgett för polisen att Brunel drogade och våldtog henne när hon var tonåring.
Advokaten Anne-Claire Le Jeune som representerar Huisman och andra offer säger att både hon och andra kvinnor är djupt besvikna och frustrerade över att offren inte kommer att få rättvisa.
För bara några dagar sedan enades drottning Elisabeths yngre son prins Andrew om förlikning med Virginia Giuffre i ett civilrättsligt mål i USA, där Giuffre beskyllde prinsen för att ha utnyttjat henne sexuellt i början av 2000-talet, då hon var 17 år gammal.
Enligt brittisk press har prins Andrew lovat betala 10 miljoner dollar till Giuffre och två miljoner dollar till hennes välgörenhetsorganisation.
I slutet av december dömde en jury i New York Jeffrey Epsteins vän och tidigare flickvän Ghislaine Maxwell för sexualbrott mot minderåriga samt människohandel. Domen meddelas först i juni 2022. Hon riskerar upp till 65 års fängelse.
Källor: AP, AFP, CNN