Después de su primera sentencia de muerte Wuornos a menudo dijo que quería "que todo acabara". En 2001 anunció que no solicitaría ninguna otra apelación contra su sentencia de muerte. Presentó una petición ante la Corte Suprema de Florida por el derecho a despedir a su abogado y detener todas las apelaciones, diciendo "maté a esos hombres, les robé tan fría como el hielo. Y lo haría de nuevo. No es conveniente mantenerme viva ni nada, porque mataría de nuevo. Tengo odio circulando por mis venas... Estoy tan harta de escuchar estas cosas de "ella está loca". He sido evaluada tantas veces. Soy competente, sensata, y estoy tratando de decir la verdad. Soy la que seriamente odia la vida humana y mataría de nuevo.
El gobernador de Florida, Jeb Bush, encargó a tres psiquiatras entrevistar a Wuornos durante 15 minutos. Los tres la juzgaron apta mentalmente para ser ejecutada. La prueba de la competencia requiere que el psiquiatra esté convencido de que el condenado entiende tanto que él o ella va a morir, como también los crímenes por los que él o ella será ejecutado.
Más tarde Wuornos acusó a la supervisora de cárcel de abusar de ella. La acusó de manchar su comida, escupir sobre ella, servirle patatas cocidas en suciedad y llevarle alimentos con orina. También alegó escuchar conversaciones sobre "tratar de presionarme tanto que terminaría suicidándome antes de la ejecución" y "deseando violarme antes de la ejecución." También se quejó de los registros cuando estaba desnuda (strip search), siendo esposada tan estrechamente que su muñeca estaba amoratada cada vez que dejaba su celda, pateo de puerta, frecuentes revisiones por parte de matronas, baja presión de agua, moho en su colchón. Wuornos amenazó con boicotear las duchas y bandejas de comida cuando determinados oficiales estaban de guardia. "Mientras tanto, mi estómago ruge y estoy tomando duchas a través del lavabo de mi celda".
Su abogado declaró que "la Sra. Wuornos realmente sólo quiere tener un tratamiento adecuado, un trato humano hasta el día en que sea ejecutada", y "Si las acusaciones no tienen ninguna verdad para ellos, estará claramente desilusionada. Ella cree lo que está escrito".
Durante las etapas finales del proceso de apelación dio una serie de entrevistas a Broomfield. En su última entrevista, poco antes de su ejecución, la entrevistada afirmó que su mente estaba siendo controlada por "la presión sónica" para hacerla parecer loca y que sería sacada por ángeles en una nave espacial. Cuando Broomfield trató de que hablara de su anterior afirmación de haber matado a sus víctimas en defensa propia, Wuornos se enfureció, maldijo a Broomfield, y terminó la entrevista. Más tarde, Broomfield se reunió con Dawn Botkins, una amiga de la infancia de Wuornos, quien le dijo, "Ella lo lamenta, Nick. No te mostró el dedo. Se lo hizo a los medios de comunicación, y luego a los abogados. Y ella sabía que si decía mucho más, podría haber una diferencia en su ejecución el día de mañana, por lo que decidió no hacerlo".
El contenido de la última comida de Wuornos es incierta. Algunas fuentes afirman que rechazó la tradicional última comida, que podría haber sido cualquier cosa que pidiera por debajo de los 20 dólares, y en su lugar se le dio una taza de café. Sin embargo, el documental de Broomfield dijo que recibió una última comida de KFC pollo frito y patatas fritas
Sus últimas palabras fueron "Yo sólo quiero decir que estoy navegando con el Rock y regresaré como en el Día de la Independencia con Jesús el 6 de junio, al igual que en la película, grandes naves nodrizas y todo. Regresaré."