捕房在应夔丞家搜出凶器五响手枪一支，内有枪弹两枚，外弹壳两枚，核与武士英所称在火车站放出三响之供述正相符合。[36]虽然4月4日午后第二次预审时，武在捕房律师侃克尚未询问刺宋案的情况下，便忽作凶悍状，翻供曰此次杀宋教仁乃我一人起意，并无第二个人，并称不认识应，也未到过应宅，但在侃克律师和法总领事康君及英公廨谳员关炯之诘问下，武士英很快便败下阵来：
    侃问：尔认识应桂馨否？
    答：不认识。
    侃问：尔曾到过应家中否？
    答：不曾。
    侃问：尔在何处被捕房弋获？
    答：在应先生家。
    康领事厉声问武：尔既称从未到过应家，何以被捕在应（家）捉出？
    武支吾答曰：我谓被捕后未曾去过耳。
    关谳员曰：尔被捕后自然不能到应（家）去。究竟尔被捕前曾去过否？
    武答：曾去过。
    侃问：汝放枪后到何处？
    答：到六野旅馆。
    侃问：其后如何？
    答：明日遇见陈易仙（即陈玉生;引者），领我至应先生处躲避。
    侃问：尔在应家约若干时被捕？
    答：约住一天即被捕。[37]
    应夔丞于武士英被捕前半日，即3月24日凌晨被抓获。他在预审时，也承认武士英于行刺宋教仁当晚曾到其家，为其留住。不过，应夔丞辩称，武士英是受人指引来到其家，他将武士英留住是为了先稳住武士英，然后禀明上官。应夔丞并供称，他曾对武士英说：你能到英国读几年书，脑筋就更清楚，你若外出，可不得了。[38]此点与武士英所供正相印证。经租界公堂预审之后，4月16日，武士英被法捕房移送上海县模范监狱监禁。[39]4月18日晨，上海地方检察厅长陈英派司法警察四名，六十一团团长陈其蔚派副官吕翊率军士两名，会同护送武士英至海运局步兵六十一团营仓禁锢，与应夔丞分别管押。[40]然而，仅仅一周后，即4月24日上午，武士英突然死于营仓之内，在当时引起诸多猜测，成为案中疑案。据陈其蔚当日向江苏都督程德全报告武士英死前情形道：
    其蔚日夜周察，该武犯起居饮食，最为舒畅，并无异状。至二十二日晚餐，较平日稍为减少。二十三日早晨，进以馒头八个，食其六，尚留其二。至十时，据武犯声称，身生虱虫，即派值日监守司令官胡士英去其手足铐，将原穿小衫衣裤概行更换，并将被褥就日晒之。午餐进以干饭，辞不食。须臾即换以稀饭一碗，仅食一半。其蔚恐其疾病，当饬本团军医长李达安细心察视。旋报称该犯身犯热症并痔症。据武犯自称，自入营仓后每日夜间作冷发热，大便闭结等语。当由军医官进以蓖麻油半两、金鸡呐粉十五厘等情报称前来。其蔚因该犯既有疾病，去其手铐。夜间六时，该犯食粥一碗。深夜一时，据监守士兵报称，该犯呼吸气喘，当偕团内军官四员往房探问。据云素有心痛病，作辍无常，数日后即可痊愈。今早四时半，又据监守长鄢排长复称，该犯气息渐衰，约一分钟时候呼吸一回。比饬军医长一同往诊，脉乱气微。以事关重大，即奔报告黄中将（指黄郛;引者），后随同黄中将赴都督行辕面禀情形。旋赴交涉司署，以电话询问本团，该犯武士英业于上午九时四十四分气绝，即将此情形面禀都督。[41]
    另据报道，武气绝前，程德全曾令就近请上海医院监院张竹君与红十字会西医柯司设法医救，但已无力回天。[42]
    武士英死亡消息传出后，各种猜疑不断，或曰自尽，或曰毒杀，或曰暴病，言人人殊。政府方面之人认定武之死为国民党所毒杀，称刺宋一案系国民党内部暗斗之结果，与政府毫无关系，而此次武犯之暴死，亦全系该党一部人士之主使，并将矛头指向负责监管武士英的黄郛，说黄固为国民党一员，平生固与宋不好，彼甚恐该案一经严审，则该党之暗斗遂生，异变之证据渐渐露出，关于各方面大有影响，故黄郛以某手段谋杀武犯，湮灭证据。[43]国民党方面对武士英之死也颇感意外，上海交通部于4月26日通电北京本部及各省支部、交通部，报告宋案凶犯武士英忽暴死，情节可疑，尚待检验，并通告党员开全体大会，讨论对付。陈其蔚得悉后，决定亲自到会报告病死之由，国民党人则声言，届时倘有不合之处，必定激烈对待。[44]
    武士英之所以被管押在步兵第六十一团营仓，是因为案犯由租界移交中方后，上海地方检察厅以案关系重大，本厅管押恐致疏虞，又不能与已判决人犯同施监禁，故不得已暂押于由程德全所指定之六十一团。故武死之后，上海地方检察厅亦有函致程德全，诘问该武犯确于何日起病，是何病症，何时身死，死时状态如何，该团有无将详细情形随时报告，要求程德全饬查明晰，立予赐覆。[45]
    程德全得知武死消息后，立即知会上海地方检察厅长陈崧生（即陈英），由陈厅长令检察员带检验吏至营仓，会同红十字会西医柯司及由陈厅长延请的西医柏亨及法国医生二人，于当天下午对武犯初步进行剖腹检查。剖验时曾取出五脏，验得肝、肺二物及肺管、咽喉上节略有淤血积滞；又将大肠食肚剖验，则并无毒物。当时各西医详细研究，谓如果服毒，临死时定必上吐下泻，否则必有恶劣难忍之象。今该犯并无此种动静，似非服毒。[46]各西医将武之心、肝、肺、胃、腰、肠、膀胱、脑并肺管上节计共九件，一并带回医院，做进一步检查。又惟恐医院独验，尚难昭信，爰将该凶犯之心肝物逐件剪分三份，一存公共捕房，请由西医化验；一存英工部局，交由西医细验；一份归入医院，由承剖各西医化验，以明真相。[47]
    --