Плен, пытки и казнь.
С наступлением вечера 28 ноября, при попытке поджечь сарай С. А. Свиридова (одного из назначенных немцами стражников), Космодемьянская была замечена хозяином. Вызванные последним квартировавшие немцы схватили девушку (около 7 часов вечера). Свиридов за это был награждён бутылкой водки (впоследствии приговорён судом к расстрелу). На допросе она назвалась Таней и не сказала ничего определённого. Раздев догола, её пороли ремнями, затем приставленный к ней часовой на протяжении 4 часов водил её босой, в одном белье, по улице на морозе. К истязаниям Космодемьянской пытались присоединиться также местные жительницы Солина и Смирнова (погорелицы), бросившие в Космодемьянскую котелок с помоями (Солина и Смирнова впоследствии были приговорены к расстрелу).
Боевая подруга Зои Клавдия Милорадова вспоминает, что во время опознания трупа на Зоиных руках была запёкшаяся кровь, ногтей не было. У мертвого тела кровь не течет, значит, при пытках Зои были также вырваны ногти.
В 10:30 следующего утра, Космодемьянскую вывели на улицу, где уже была сооружена виселица; на грудь ей повесили табличку с надписью «Поджигатель домов». Когда Космодемьянскую подвели к виселице, Смирнова ударила её по ногам палкой, крикнув: «Кому ты навредила? Мой дом сожгла, а немцам ничего не сделала…».
Саму казнь одна из свидетельниц описывает следующим образом:
До самой виселицы вели её под руки. Шла ровно, с поднятой головой, молча, гордо. Довели до виселицы. Вокруг виселицы было много немцев и гражданских. Подвели к виселице, скомандовали расширить круг вокруг виселицы и стали её фотографировать… При ней была сумка с бутылками. Она крикнула: «Граждане! Вы не стойте, не смотрите, а надо помогать воевать! Эта моя смерть — это моё достижение». После этого один офицер замахнулся, а другие закричали на неё. Затем она сказала: «Товарищи, победа будет за нами. Немецкие солдаты, пока не поздно, сдавайтесь в плен». Офицер злобно заорал: «Русь!» «Советский Союз непобедим и не будет побеждён», — все это она говорила в момент, когда её фотографировали… Потом подставили ящик. Она без всякой команды стала сама на ящик. Подошёл немец и стал надевать петлю. Она в это время крикнула: «Сколько нас ни вешайте, всех не перевешаете, нас 170 миллионов. Но за меня вам наши товарищи отомстят». Это она сказала уже с петлёй на шее. Она хотела ещё что-то сказать, но в этот момент ящик убрали из-под ног, и она повисла. Она взялась за верёвку рукой, но немец ударил её по рукам. После этого все разошлись.
В «Акте опознания трупа» от 4 февраля 1942 года, проведённого комиссией в составе представителей ВЛКСМ, офицеров Красной Армии, представителя РК ВКП(б), сельсовета и жителей села, об обстоятельствах гибели на основании показаний очевидцев обыска, допроса и казни установлено, что комсомолка Космодемьянская З. А. перед казнью произнесла слова призыва: «Граждане! Не стойте, не смотрите. Надо помогать воевать Красной Армии, а за мою смерть наши товарищи отомстят немецким фашистам. Советский Союз непобедим и не будет побеждён». Обращаясь к немецким солдатам, Зоя Космодемьянская сказала: «Немецкие солдаты! Пока не поздно, сдавайтесь в плен. Сколько нас не вешайте, но всех не перевешаете, нас 170 миллионов».
Приведённые здесь снимки казни Зои были найдены у одного из убитых солдат вермахта.
Тело Космодемьянской провисело на виселице около месяца, неоднократно подвергаясь надругательствам со стороны проходивших через деревню немецких солдат. Под Новый 1942 год пьяные немцы сорвали с повешенной одежду и в очередной раз надругались над телом, исколов его ножами и отрезав грудь. На следующий день немцы отдали распоряжение убрать виселицу, и тело было похоронено местными жителями за околицей деревни.
Впоследствии Космодемьянская была перезахоронена на Новодевичьем кладбище в Москве.
Известен ничем не подтверждённый миф (в частности, это было упомянуто в фильме «Битва за Москву»), что, узнав о казни Зои Космодемьянской, И. Сталин приказал солдат и офицеров 332-го пехотного полка вермахта в плен не брать, а только расстреливать. Командир полка подполковник Рюдерер был захвачен фронтовыми чекистами, осуждён и по приговору суда позднее расстрелян.
