Ένα από τα κύρια επιχειρήματα των ανθρώπων που αντιτίθενται στη θανατική ποινή είναι η πιθανότητα να θανατωθούν αθώα άτομα για εγκλήματα που δεν διέπραξαν.

Από το 1992, δεκαπέντε θανατοποινίτες έχουν αφεθεί ελεύθεροι όταν πρόσφατα ανακαλυφθέντα στοιχεία τους αθώωσαν. Για πολλούς, αυτό υποδηλώνει την πιθανότητα ότι περισσότεροι θανατοποινίτες μπορούν να αποδειχθούν αθώοι με την πάροδο του χρόνου. Οι σύγχρονες εξελίξεις στις μελέτες DNA έχουν επιτρέψει στους επιστήμονες και στις υπηρεσίες επιβολής του νόμου να προσδιορίσουν καλύτερα τον υπεύθυνο σε ένα συγκεκριμένο έγκλημα σε πολλές περιπτώσεις. Η θανατική ποινήΟι αντίπαλοι πιστεύουν ότι κανένας άνθρωπος δεν πρέπει να θανατώνεται επειδή, εν καιρώ, το DNA ή άλλα σχετικά στοιχεία μπορεί να τον απαλλάξουν από την ενοχή του.

Αρκετοί άνθρωποι πιστεύεται ότι έχουν εκτελεστεί άδικα. Το 1950, ένας άνδρας ονόματι Τίμοθι Έβανς εκτελέστηκε για τη δολοφονία της κόρης του. Τρία χρόνια αργότερα, οι αρχές ανακάλυψαν ότι ένας άλλος άνδρας, ο οποίος νοίκιαζε ένα δωμάτιο από τον Έβανς, ήταν κατά συρροή δολοφόνος και στην πραγματικότητα υπεύθυνος. Μια πυρκαγιά που ξεκίνησε από εμπρηστή το 1991 χρεώθηκε στον Κάμερον Γουίλινγκχαμ. Τρεις από τις κόρες του έχασαν τη ζωή τους στη φωτιά καιΟ Willingham έλαβε τη θανατική ποινή. Ο Willingham εκτελέστηκε το 2004, αλλά έκτοτε, τα στοιχεία που αρχικά λέγονταν ότι αποδείκνυαν την ενοχή του αποδείχθηκαν ασαφή. Αν και η αθωότητά του δεν μπορεί να αποδειχθεί, αν δεν είχε θανατωθεί, η υπόθεση θα μπορούσε να είχε επανεξεταστεί και να είχε κριθεί αθώος μετά από έφεση.

Μια από τις πιο γνωστές περιπτώσεις πιθανής άδικης εκτέλεσης αφορά τον Τζέσι Τάφερο, έναν άνδρα που κατηγορήθηκε για τη δολοφονία δύο αστυνομικών. Στο περιστατικό εμπλέκονταν δύο συνεργοί του, ο Γουόλτερ Ρόουντς και η Σόνια Τζέικομπς. Ο Ρόουντς κατέθεσε εναντίον των άλλων δύο με αντάλλαγμα μια ελαφριά ποινή φυλάκισης. Αργότερα παραδέχτηκε ότι ήταν ο μόνος υπεύθυνος για τις δολοφονίες, αλλά ακόμη και με τη νέαμαρτυρία, ο Tafero θανατώθηκε. Χρειάστηκαν δύο χρόνια για να γίνει επανεξέταση της υπόθεσης της Jacobs και στη συνέχεια αφέθηκε ελεύθερη. Πιστεύεται ευρέως ότι και ο Tafero θα είχε αφεθεί ελεύθερος αν ζούσε ακόμη για να ασκήσει έφεση.