Један од примарних аргумената људи који се противе смртној казни је могућност да невини појединци буду осуђени на смрт за злочине које нису починили.

Од 1992. године постављено је петнаест затвореника на смртну казну слободни када су их новооткривени докази ослободили кривице. За многе, ово указује на могућност да се више осуђеника на смрт може доказати да су невини током времена. Савремени напредак у ДНК студијама омогућио је научницима и агенцијама за спровођење закона да у многим случајевима боље утврде одговорну страну у одређеном злочину. Противници смртне казне верују да ниједна особа не треба да буде осуђена на смрт јер их временом ДНК или други релевантни докази могу ослободити кривице.

Сматра се да је неколико људи погрешно погубљено. Године 1950, човек по имену Тимоти Еванс је погубљен због убиства своје ћерке. Три године касније, власти су откриле да је други човек, који је изнајмио собу од Еванса, био серијски убица и заправо одговоран. За пожар који је подметнуо паликућа 1991. окривљен је Камерон Вилингем. Три његове ћерке су страдале у пожару, а Вилингем је добио смртну казну. Вилингем је погубљен 2004. године, али се од тада показало да су докази који су првобитно рекли да доказују његову кривицу неубедљиви. Иако се његова невиност не може доказати, да није убијен, случај би могао бити поново отворен и он би можда биопроглашен невиним након жалбе.

Један од најпознатијих случајева могућег незаконитог погубљења укључује Џесија Тафера, човека оптуженог за убиство два полицајца. У инцидент су била умешана два саучесника, Волтер Роудс и Соња Џејкобс. Роудс је сведочио против друге двојице у замену за лаку затворску казну. Касније је признао да је он био једина одговорна страна у убиствима, али чак и са новим сведочењем, Таферо је убијен. Било је потребно две године да се изврши ревизија Џејкобсовог случаја, а затим је пуштена на слободу. Раширено је веровање да би Таферо такође био ослобођен да је још увек жив због жалбе.