Muhammad zemřel v úterý 21:11 tamního času (středa 03:11 SEČ) poté, co mu popravčí vpíchl injekční stříkačkou do žil smrtící roztok. Poprava se uskutečnila v greensvilleském nápravném zařízení na jihovýchodě Virginie. Podle mluvčího věznice Larryho Traylora se Muhammad nerozloučil žádným posledním proslovem a během popravy neřekl jediné slovo.

Jeden z jeho právníků J. Wyndal Gordon před popravou prohlásil, že Muhammad nemá ze smrti strach a že zemře s důstojností.
Muhammad, veterán z války v Perském zálivu, a jeho komplic Lee Boyd Malvo zabíjeli při útocích, které po tři týdny v roce 2002 paralyzovaly americké hlavní město Washington a části států Maryland a Virginie.

Muhammad byl už v roce 2004 odsouzen ve Virginii k trestu smrti za jednu z vražd - za zabití Deana Meyerse u benzinového čerpadla. V době, kdy očekával výkon trestu, jej úřady vydaly do Marylandu, kde byl usvědčen ze šesti vražd v roce 2006. V Marylandu byl Muhammad odsouzen k šesti doživotním trestům vězení bez možnosti propuštění.
V září 2009 soud ve Virginii stanovil datum výkonu trestu smrti na listopad. Jeho právníci podali odvolání, tvrdili, že Muhammad není odpovědný za své činy. To v pondělí s konečnou platností odmítl americký nejvyšší soud.

Odstřelování lidí v říjnu 2002 vystrašilo miliony obyvatel Washingtonu a jeho okolí a vedlo k jedné z největších pátracích akcí v dějinách USA. Při Muhammadově zatýkání na dálničním odpočívadle byla na několik hodin zavřena část dálnice.
Muhammadův komplic Malvo si odpykává ve Virginii doživotní trest.