Жена и сын его помещены были в отдельной комнате. Следователи Шешковский и Галахов поселились в той же тюрьме; через час прибыл в Тайную экспедицию и князь Волконский. К судьям в судейскую комнату ввели Пугачева, который пал на колени. Князь Волконский стал говорить с ним «исторически», каким он образом, где и когда он содеял злодейства и т. д. На вопросы Пугачев отвечал спокойно и ясно: «Мой грех, виноват», и проч. Послал Волконский и за женой Пугачева. Казачка не знала о делах мужа и отвечала на все вопросы неведением; Пугачев бросил ее еще за три года.
Для участия в окончательном суде прибыли в Москву генерал-прокурор князь Вяземский и П. С. Потемкин, возивший в Петербург следственное дело. 9 января 1775 года была подписана сентенция. Пугачев и Перфильев приговорены были к четвертованию. Казнь совершилась 16 января 1775 года в Москве на Болоте.
«Эшафот был воздвигнут на середине площади; вокруг были поставлены пехотные полки; начальники и офицеры имели знаки и шарфы сверх шуб, по причине жестокого мороза. Здесь же был и обер-полицеймейстер Архаров со своими подчиненными.
На высоте Лобного места, или эшафота, стояли палачи. Позади фронта все пространство низкой лощины Болота, все кровли были усеяны зрителями; любопытные даже стояли на козлах и запятках карет и колясок. Вдруг все всколебалось и с шумом заговорило: «Везут! везут!»
Вскоре появился отряд кирасир, за ним необыкновенной высоты сани, и в них сидел Пугачев; он держал в руках две толстые зажженные свечи из желтого воска, который, от движения оплывая, залеплял ему руки; напротив его сидел священник в ризе с крестом и еще секретарь Тайной экспедиции; за санями следовал отряд конницы. Пугачев был с непокрытою головою и кланялся на обе стороны.
Сани остановились против крыльца Лобного места. Когда Пугачев и любимец его Перфильев в сопровождении духовника и двух чиновников взошли на эшафот, раздалось: «На караул!», и один из чиновников стал читать манифест. При произнесении чтецом имени злодея Архаров спрашивал: «Ты ли донской казак Емелька Пугачев?» – «Так, государь, – отвечал последний, – я», и проч. Во все продолжение чтения манифеста он, глядя на собор, часто крестился, тогда как его сподвижник Перфильев стоял неподвижно, потупя глаза в землю.
По прочтении манифеста духовник сказал им несколько слов, благословил их и пошел с эшафота.
Тогда Пугачев сделал с крестным знамением несколько земных поклонов, обратясь к соборам; потом с оторопелым видом стал прощаться с народом, кланялся на все стороны, говоря прерывистым голосом: «Прости, народ православный».