Do CIA đã tiêu hủy có mục đích hầu hết các hồ sơ, việc không tuân theo các giao thức chấp thuận có hiểu biết với hàng nghìn người tham gia, tính chất không kiểm soát được của các thí nghiệm, và việc thiếu dữ liệu tiếp theo, tác động đầy đủ của các thí nghiệm MKUltra, bao gồm cả tử vong, có thể sẽ không bao giờ biết được.[29][34][77][78]

Một số trường hợp tử vong đã biết có liên quan đến dự án MKUltra, đáng chú ý nhất là của Frank Olson. Olson, một nhà hóa sinh và nhà nghiên cứu vũ khí sinh học của Quân đội Hoa Kỳ, đã được cấp LSD mà không hề biết hay chấp thuận vào tháng 11 năm 1953, như là một phần của thí nghiệm của CIA, và chết do tự sát khi nhảy khỏi cửa sổ tầng 13 một tuần sau đó. Một bác sĩ CIA được giao giám sát Olson đã tuyên bố đang ngủ trong một căn phòng khác tại khách sạn thành phố New York khi Olson ngã chết. Năm 1953, cái chết của Olson được mô tả là một vụ tự sát xảy ra trong một cơn rối loạn tinh thần nghiêm trọng. Cuộc điều tra nội bộ của chính CIA kết luận rằng người đứng đầu MKUltra, nhà hóa học CIA Sidney Gottlieb, đã chỉ đạo thí nghiệm LSD có sự nhận biết trước của Olson, mặc dù cả Olson và những người đàn ông khác tham gia thí nghiệm chỉ được thông báo về bản chất chính xác của loại thuốc khoảng 20 phút sau khi uống. Báo cáo sau đó cho rằng Gottlieb tuy nhiên cũng bị khiển trách, vì ông đã không xét đến xu hướng tự tử đã được chẩn đoán của Olson, có thể đã trầm trọng hơn do LSD.[79]

Gia đình Olson tranh chấp phiên bản chính thức của các sự kiện. Họ duy trì quan điểm Frank Olson đã bị sát hại bởi vì, đặc biệt là sau hậu quả do trải nghiệm LSD của mình, ông đã trở thành một nguy cơ an ninh, bởi là người có thể tiết lộ bí mật quốc gia liên quan đến các chương trình tuyệt mật của CIA, mà nhiều trong số đó ông đã có kiến thức cá nhân trực tiếp.[80] Vài ngày trước khi qua đời, Frank Olson đã rời vị trí quyền trưởng Đơn vị Tác chiến đặc biệt tại Detrick, Maryland (sau này là Fort Detrick) vì một cuộc khủng hoảng đạo đức nghiêm trọng liên quan đến bản chất việc nghiên cứu vũ khí sinh học của ông. Trong số các lo ngại của Olson có việc phát triển các vật liệu ám sát sử dụng bởi CIA, việc CIA sử dụng các vật liệu chiến tranh sinh học trong các hoạt động ngầm, thử nghiệm vũ khí sinh học ở các khu vực đông dân cư, hợp tác với các nhà khoa học Đức Quốc xã trước đây trong Chiến dịch cái kẹp giấy, nghiên cứu kiểm soát tâm trí của LSD, và sử dụng các chất hướng thần trong các cuộc thẩm vấn "giai đoạn cuối" trong chương trình có tên mã là Dự án ARTICHOKE.[81] Bằng chứng pháp y sau đó mâu thuẫn với phiên bản chính thức của các sự kiện; khi thi thể của Olson được khai quật vào năm 1994, các vết thương sọ não cho thấy Olson đã bị đánh bất tỉnh trước khi ông ra khỏi cửa sổ.[79] Nhân viên pháp y cho rằng cái chết của Olson là một "vụ giết người".[82] Vào năm 1975, gia đình Olson đã nhận được một khoản dàn xếp 750.000 đô la từ chính phủ Hoa Kỳ và lời xin lỗi chính thức từ Tổng thống Gerald Ford và Giám đốc CIA William Colby, mặc dù lời xin lỗi của họ chỉ giới hạn trong các vấn đề chấp thuận có hiểu biết liên quan đến việc Olson uống LSD.[78] Ngày 28 tháng 11 năm 2012, gia đình Olson đã đệ đơn kiện chính phủ liên bang Hoa Kỳ do cái chết oan của Frank Olson.[83] Vụ kiện đã bị bác bỏ vào tháng 7 năm 2013, một phần do sự dàn xếp giữa gia đình và chính phủ năm 1976.[84] Trong quyết định bác bỏ đơn kiện, Thẩm phán quận Hoa Kỳ James Boasberg đã viết, "Trong khi tòa án phải giới hạn phân tích của mình chỉ trong bốn góc của tờ đơn khiếu nại, người đọc hoài nghi có thể muốn biết rằng hồ sơ công khai hỗ trợ nhiều cáo buộc [trong đơn kiện của gia đình], hơn xa so với chúng nghe có vẻ."[85]

Một cuốn sách năm 2010 của H.P.Albarelli Jr. cáo buộc rằng vụ đầu độc hàng loạt Pont-Saint-Esprit năm 1951 là một phần của MKDELTA, rằng Olson có liên quan đến sự kiện đó, và cuối cùng ông đã bị CIA sát hại.[86][87] Tuy nhiên, các nguồn tin học thuật cho rằng vụ việc là do ngộ độc ergot tại một tiệm bánh ở địa phương.[88][89][90]