मृत्युदण्डको विरोध गर्ने व्यक्तिहरूको प्राथमिक तर्क मध्ये एउटा भनेको निर्दोष व्यक्तिहरूलाई उनीहरूले नगरेको अपराधको लागि मृत्युदण्ड दिन सक्ने सम्भावना हो।

सन् १९९२ देखि मृत्युदण्डमा रहेका पन्ध्र जना कैदीहरूलाई तोकिएको छ। नि: शुल्क जब नयाँ पत्ता लागेको प्रमाणले उनीहरूलाई निर्दोष बनाएको छ। धेरैका लागि, यसले धेरै मृत्युदण्डका कैदीहरू समयसँगै निर्दोष साबित हुन सक्ने सम्भावनालाई संकेत गर्छ। डीएनए अध्ययनमा भएको आधुनिक प्रगतिले वैज्ञानिक र कानून प्रवर्तन एजेन्सीहरूलाई धेरै घटनाहरूमा विशेष अपराधमा जिम्मेवार पक्षलाई अझ राम्रोसँग निर्धारण गर्न अनुमति दिएको छ। मृत्युदण्डका विपक्षीहरू विश्वास गर्छन् कि कुनै पनि व्यक्तिलाई मृत्युदण्ड दिनु हुँदैन किनभने, समयमा, DNA वा अन्य सान्दर्भिक प्रमाणहरूले उनीहरूलाई दोषीबाट मुक्त गर्न सक्छन्।

धेरै व्यक्तिहरूलाई गलत तरिकाले मृत्युदण्ड दिइएको मानिन्छ। 1950 मा, तिमोथी इभान्स नामक एक व्यक्तिलाई आफ्नी छोरीको हत्या गरेको आरोपमा मृत्युदण्ड दिइएको थियो। तीन वर्ष पछि, अधिकारीहरूले पत्ता लगाए कि अर्को व्यक्ति, जसले इभान्सबाट कोठा भाडामा लिए, एक सिरियल किलर र वास्तवमा जिम्मेवार थियो। सन् १९९१ मा एक आगजनीले सुरु गरेको आगलागीको आरोप क्यामरुन विलिङ्घममाथि लगाइएको थियो। उनका तीन छोरीहरू आगोमा मरे, र विलिङ्घमले मृत्युदण्ड पाए। विलिङ्घमलाई 2004 मा मृत्युदण्ड दिइएको थियो, तर त्यसबेलादेखि, मूल रूपमा उसको अपराध प्रमाणित गर्ने प्रमाणहरू अनिर्णयपूर्ण देखाइएको छ। उनको निर्दोषता प्रमाणित हुन नसके पनि उनलाई मृत्युदण्ड नदिएको भए मुद्दा पुन: खोल्न सकिन्थ्यो रपुनरावेदन पछि दोषी पाइएन।

सम्भावित गलत मृत्युदण्डको सबैभन्दा प्रसिद्ध मामिलाहरू मध्ये एक जेसी टाफेरो, दुई प्रहरी अधिकारीहरूको हत्या गरेको आरोपमा संलग्न व्यक्ति हो। घटनामा संलग्न दुई साथीहरू थिए, वाल्टर रोड्स र सोनिया ज्याकब्स। रोड्सले हल्का जेल सजायको बदलामा अन्य दुई विरुद्ध गवाही दिए। उनले पछि स्वीकार गरे कि हत्यामा उनी मात्र जिम्मेवार पक्ष थिए, तर नयाँ गवाहीको साथ पनि, टाफेरोलाई मृत्युदण्ड दिइयो। ज्याकब्सको मुद्दाको समीक्षा हुन दुई वर्ष लाग्यो, र पछि उनी मुक्त भइन्। यो व्यापक रूपमा विश्वास गरिएको छ कि Tafero पनि अपीलको लागि जीवित भएमा पनि मुक्त हुने थियो।