4 января 1994 года было отклонено его последнее такое прошение, где Чикатило указывал на то, что 40 лет проработал на благо страны, прожил нелёгкую трудовую жизнь при «Коммунистической тирании» и мечтает жить в новой и свободной России.
13 февраля в Новочеркасской тюрьме, куда Чикатило был доставлен после суда, ему сообщили, что ночным рейсом его доставят в Москву на новое обследование.
Вечером 14 февраля Чикатило на автомобиле УАЗ был вывезен в сопровождении двух конвоиров и казнён через выстрел в затылок. Захоронили под номером, как безымянный, на кладбище Новочеркасской тюрьмы.