Proces i egzekucja Proces Ravaillaca trwał niespełna dwa tygodnie. Mimo zastosowania wyszukanych tortur, Ravaillac nie wymienił żadnego współpracownika czy mocodawcy. Istnieją również tezy, jakoby do morderstwa króla mieli nakłaniać jezuici (zaraz po zabójstwie ówczesny generał zakonu, Claudio Aquaviva potępił oficjalnie nauki głoszone przez jego hiszpańskiego członka – Juana de Mariany o dopuszczalności zabójstwa heretyckiego monarchy. Nie można jednak wykluczyć, że zabójca Henryka IV słyszał bądź znał stanowisko de Mariany). Kara przeznaczona dla mordercy tak popularnego króla była straszliwa.
27 maja 1610 roku rozpoczęła się publiczna egzekucja Ravaillaca. Miała być ona wykonana poprzez rozerwanie końmi, poprzedzono ją jednak cierpieniami skazańca na oczach zgromadzonego ludu. Wpierw prawą rękę zamachowca, w której dzierżył sztylet umoczony w królewskiej krwi, spalono aż do jej zwęglenia. Następnie ciało szarpano rozpalonymi szczypcami. Zdarto wreszcie z jego ramion, nóg i klatki piersiowej skórę, zalewając rany wrzącym olejem, woskiem, żywicą i siarką. Pępek zalano roztopionym ołowiem. Prawdopodobnie przynajmniej przez większość tego czasu Ravaillac pozostawał przytomny, krzycząc i modląc się. Męki te były prawdopodobnie także ostatnią próbą wyduszenia ze skazańca jakichś nazwisk – bezskutecznie.