В американском штате Техас, 7 декабря 1982 года впервые была осуществлена смертная казнь при помощи введении раствора ядов в организм приговоренного. Сначала осужденному вводится препарат тиопентал натрия. Затем через трубки подается павулон, который парализует дыхательную мускулатуру, и хлорид калия, приводящий к остановке сердца. Смерть наступает в период от 5 до 18 минут. Техас и Оклахома вскоре приняли законы, разрешающие применение такой комбинации. Вслед за ними смертная казнь при помощи инъекций была разрешена еще в 34 штатах США.

Смертельная инъекция применяется в качестве метода смертной казни в ряде штатов США, а также на Филиппинах, в Таиланде, во Вьетнаме и в Китае. В большинстве штатов США смертельной инъекцией, как более гуманным видом казни, была заменена казнь на электрическом стуле. Вместе с тем в декабре 2006 года смертельная инъекция была признана неконституционной в штате Калифорния, что мотивировалось восьмой поправкой к Конституции США, запрещающей жестокие и необычные наказания - было сочтено, что процедура оказывается неоправданно болезненной.

По тем же мотивам смертельные инъекции были запрещены в 2006 году в штатах Флорида, Огайо и Миссури. Во всех штатах, кроме Калифорнии, смертельная инъекция была позже восстановлена. В Калифорнии фактически сформировался негласный мораторий на смертную казнь, так как из-за запрета смертельной инъекции в штате с 2006 года не было ни одной казни. Во Флориде применение смертельной инъекции возобновилось в 2008 году.

Применяемый в конце XX - начале XXI века способ был разработан в 1977 году судмедэкспертом Джеем Чапмэном и одобрен Стенли Дойчем. Приговоренный фиксируется на специальном кресле, ему вводятся в вены две трубки. Сначала приговоренному вводится препарат тиопентал натрия - обычно он используется для анестезии при операциях.

Затем через трубки вводятся павулон, который парализует дыхательную мускулатуру, и хлорид калия, который приводит к остановке сердца. Техас и Оклахома вскоре приняли законы, разрешающие применение такой комбинации. Первое применение произошло в Техасе 7 декабря 1982 года. Вслед за ними сходные законы были приняты еще в 34 штатах США.

Смерть наступает в период от 5 до 18 минут после начала казни. Существует специальная машина для ввода препаратов, но в большинстве штатов предпочитают вводить растворы вручную, полагая это более надежным. После наступления смерти проводится аутопсия, затем тело либо выдается родственникам казненного, либо производится его захоронение за государственный счет. Количество тиопентала натрия, вводимого при казни, должно составлять не менее 5 граммов, казнимый погружается в глубокий сон.

После того, как в ряде штатов начались судебные процессы против применения смертельной инъекции, инициаторы которых утверждали, что использование описанного набора веществ приводит к неоправданной болезненности процедуры, были предприняты попытки заменить препарат, используемый при казни. Так, в штате Огайо решением суда штата «техасский коктейль» был заменен на смертельную дозу барбитуратов, используемых, в частности, в ветеринарии для усыпления животных.