Sau khi đã quá mệt mỏi trước bao cuộc thẩm vấn của Cơ quan điều tra tội phạm, cuối cùng Aileen Wuornos chính thức thú tội vào ngày 16 tháng 1 năm 1991. Phiên tòa xét xử vụ án mở ra ngày 14 tháng 1 năm 1992 và kéo dài 13 ngày. Bồi thẩm đoàn mất 2 giờ để có kết luận cuối cùng. Bản án tử hình được đề nghị, mặc dù bác sĩ tâm thần chứng nhận Aileen Wuornos bị rối loạn tâm thần nặng. Nhiều tháng sau, Aileen bị kết thêm tội giết chết Dick Humphreys, Troy Burress, David Spears, Charles Carskaddon và Walter Gino Antonio và trong mỗi vụ này Aileen đều lãnh án tử hình. Aileen Wuornos bị hành hình bằng mũi tiêm thuốc độc ngày 9 tháng 10 năm 2002 tại hạt Broward. Vụ hành hình Aileen Wuornos biến cô thành nữ tội nhân thứ 10 ở Mỹ và thứ 2 ở Florida bị xử tử từ sau khi án tử hình được xác lập năm 1976.