Wiosną 1792 roku na paryskim placu publicznym po raz pierwszy stanęła gilotyna. Miała zapewnić to, czego żadna wcześniejsza metoda egzekucji we Francji nie obiecywała: szybką śmierć i taki sam los dla wszystkich skazańców. Jednak to, co działo się z ludzkim ciałem po opadnięciu ostrza, od początku budziło pytania, na które nauka do dziś nie znajduje jednoznacznej odpowiedzi. Przed 1792 rokiem sposób wykonania wyroku śmierci zależał od pozycji społecznej skazańca.

Szlachciców ścinano mieczem, co uznawano za honorową i stosunkowo szybką śmierć. Zwykłych ludzi wieszano albo poddawano brutalniejszym karom, takim jak łamanie kołem, podczas którego ofiara mogła pozostawać przy życiu przez wiele godzin. Z tym systemem nie zgadzał się francuski lekarz Joseph-Ignace Guillotin. 10 października 1789 roku, w pierwszych miesiącach rewolucji francuskiej, Guillotin wystąpił przed Zgromadzeniem Narodowym.
Przekonywał, że każdy skazany, niezależnie od pochodzenia i majątku, powinien podlegać tej samej metodzie egzekucji. Nie zaproponował wówczas konkretnej maszyny, ale domagał się sprawiedliwego i znacznie szybszego sposobu wykonywania wyroków. Zaprojektowanie urządzenia powierzono Antoine’owi Louisowi, sekretarzowi Akademii Chirurgii i czołowemu ekspertowi medycznemu. Współpracował z Tobiasem Schmidtem, niemieckim wytwórcą klawesynów mieszkającym w Paryżu, który miał umiejętności stolarskie i inżynieryjne potrzebne do budowy maszyny.
Wcześniejsze wersje urządzenia testowano na zwłokach zwierząt i ludzi, aby ustalić odpowiedni kąt nachylenia ostrza, jego wysokość i potrzebną siłę. W kwietniu 1792 roku maszyna była gotowa do pierwszego użycia na żywym człowieku. Skazańcem był Nicolas-Jacques Pelletier, uznany za winnego rozboju i morderstwa. Egzekucję przeprowadzono na placu de Grève, gdzie tłum zgromadził się jak na widowisko.
Widzowie spodziewali się długiego, brutalnego spektaklu, ale ostrze opadło i wszystko skończyło się w ciągu kilku sekund. Zachowane relacje podają, że tłum był rozczarowany, a część krzyczała, że woli powrót szubienicy. Egzekucja zakończyła się zbyt szybko, by dostarczyć rozrywki. Ta reakcja pokazała jednak, do czego maszynę stworzono: nie miała bawić publiczności, lecz wykonywać wyrok możliwie szybko i przy minimalnym cierpieniu.
Zaledwie 16 miesięcy później Francja weszła w najciemniejszy okres rewolucji, nazywany wielkim terrorem. Rewolucyjny rząd, kierowany głównie przez Maximiliena Robespierre’a i jego sojuszników, uznawał każdego przeciwnika rewolucji za zagrożenie dla republiki. Tysiące ludzi aresztowano na podstawie skąpych dowodów lub samych podejrzeń. Historycy szacują, że w czasie wielkiego terroru w całej Francji oficjalnie skazano na śmierć około 17 tysięcy osób.
Kolejne tysiące zmarły w więzieniach lub zostały zabite bez formalnych procesów. W samym Paryżu stracono około 2600 osób, a większość egzekucji przeprowadzono na placu, który dziś nosi nazwę place de la Concorde. Za większość egzekucji w Paryżu odpowiadał Charles-Henri Sanson. Pochodził z rodziny, która przez cztery pokolenia pełniła funkcję oficjalnych katów francuskiej monarchii.
Egzekucje były rodzinnym zawodem, a Sanson podczas rewolucji nadzorował śmierć tysięcy ludzi, w tym dwóch najsłynniejszych postaci w dziejach Francji. 21 stycznia 1793 roku na szafot zaprowadzono króla Ludwika XVI, uznanego za winnego zdrady po zniesieniu monarchii. Według świadków przed egzekucją próbował przemówić do tłumu i zapewnić o swojej niewinności, ale władze rewolucyjne nakazały głośno bić w bębny, aby zagłuszyć jego słowa. Chwilę później ostrze opadło.
Wieść o egzekucji króla w ciągu kilku dni obiegła Europę. Wiele rodzin królewskich przyjęło ją z przerażeniem, obawiając się, że idee rewolucyjne zagrożą także ich tronom. Obawy te przyczyniły się do przystąpienia kilku europejskich państw do wojny przeciwko rewolucyjnej Francji. Dziewięć miesięcy później, 16 października 1793 roku, na ten sam szafot zaprowadzono królową Marię Antoninę.
Przed procesem była więziona w ciężkich warunkach, znacznie schudła, a według świadków jej włosy niemal zupełnie posiwiały. Podobnie jak mąż została publicznie stracona, a tłum wiwatował, gdy kat uniósł jej odciętą głowę. W miarę trwania terroru rewolucja zaczęła niszczyć wielu spośród tych, którzy pomogli ją rozpocząć. Georges Danton, jeden z najpotężniejszych przywódców wczesnego okresu rewolucji, uznał w 1794 roku, że masowe egzekucje zaszły za daleko i chciał położyć kres przemocy.
Robespierre uznał go za zagrożenie, oskarżył o korupcję i potajemne wspieranie wrogów rewolucji. Dantona aresztowano, osądzono i stracono w kwietniu 1794 roku. Trzy miesiące później ta sama maszyna pochłonęła człowieka, który posłał pod ostrze więcej ludzi niż ktokolwiek inny. 28 lipca 1794 roku sojusznicy Robespierre’a zwrócili się przeciwko niemu, obawiając się, że sami wkrótce trafią na jego listę wrogów.
Robespierre został aresztowany, a w nocy przed egzekucją doznał postrzału, który roztrzaskał mu szczękę. Historycy do dziś spierają się, jak doszło do postrzału. Jedni uważają, że Robespierre próbował odebrać sobie życie, inni twierdzą, że podczas aresztowania postrzelił go żołnierz. Następnego dnia doprowadzono go pod gilotynę ze szczęką owiniętą bandażami.
Tuż przed egzekucją kat zdjął opatrunek, aby prawidłowo ułożyć szyję, a świadek twierdził, że nagły ruch wywołał głośny krzyk bólu. To jeden z nielicznych przypadków, gdy słyszano krzyk osoby na moment przed opadnięciem ostrza. To słynne nazwiska większość ludzi pamięta, myśląc o gilotynie. Aby jednak zrozumieć, dlaczego maszyna budziła taki lęk, trzeba przyjrzeć się temu, jak działała.
Składała się z dwóch wysokich pionowych belek tworzących ramę o wysokości około 4,6 metra. Na szczycie zawieszano ciężkie stalowe ostrze utrzymywane liną aż do chwili uwolnienia. Poniżej znajdowała się drewniana deska, która przechylała skazańca do pozycji twarzą w dół. Szyję unieruchamiano między dwiema zakrzywionymi częściami zwanymi lunetą, blokującymi głowę w ostatniej chwili.
Ostrze ważyło około 40 kilogramów i spadało z wysokości około 2,3 metra, osiągając przy szyi prędkość 6–7 metrów na sekundę. Ostrze miało starannie zaprojektowany, skośny kształt. Prosta krawędź musiałaby przeciąć całą szerokość szyi jednocześnie, co wymagałoby znacznie większej siły. Ostrze skośne zaczynało przecinać jedną stronę szyi ułamek sekundy wcześniej niż drugą, podobnie jak nóż przecina twardy przedmiot pod kątem.
Cięcie było skuteczniejsze i jednym ruchem przecinało skórę, mięśnie, naczynia krwionośne i kości kręgosłupa. Od uwolnienia ostrza do całkowitego przecięcia szyi mijała mniej niż jedna sekunda. To, co działo się wewnątrz ludzkiego ciała w sekundy po oddzieleniu głowy, pozostaje jednak kwestią sporną. Ostrze przecinało rdzeń kręgowy przewodzący sygnały między mózgiem a ciałem, tchawicę, przełyk oraz największe naczynia krwionośne szyi, w tym tętnice szyjne i żyły szyjne.
Serce nie przestaje bić dokładnie w chwili dekapitacji. Jako mięsień może jeszcze przez kilka sekund pracować samoczynnie, jeśli ma wystarczającą ilość tlenu. Dlatego krew zostaje wypchnięta z przeciętych naczyń pod ciśnieniem, a świadkowie często opisywali nagły i gwałtowny wytrysk krwi. W odłączonej głowie ciśnienie krwi spada jednak niemal natychmiast do zera, ponieważ nie jest już połączona z układem krążenia.
Ciało pozostawione na zapadni często przez krótki czas się poruszało. Świadkowie widywali drgające ręce lub nogi, napinające się mięśnie albo nagłe szarpnięcia. Były to ruchy mimowolne, zachodzące automatycznie i niepodlegające kontroli skazańca. Nie oznaczały, że osoba nadal żyła lub była przytomna.
Wynikały z tego, że układ nerwowy i odruchy rdzeniowe jeszcze przez krótki czas działały, podobnie jak ciało kurczaka potrafi się poruszać po odcięciu głowy. To właśnie odcięta głowa leżąca w koszu pod gilotyną stała się punktem wyjścia jednego z najdłużej trwających sporów medycznych w historii. Od ponad dwóch stuleci lekarze, naukowcy i świadkowie spierają się, czy mózg po ścięciu może zachować świadomość choćby przez kilka sekund. Podczas rewolucji francuskiej niektórzy świadkowie twierdzili, że widzieli dziwne reakcje głów świeżo po ścięciu.
Opowiadano, że oczy zdawały się śledzić ruch albo że wyraz twarzy zmieniał się, gdy wywoływano imię ofiary. Większość tych relacji opierała się jednak na osobistych obserwacjach, a nie na kontrolowanych badaniach naukowych, dlatego nie sposób ustalić, na ile były wiarygodne. Jedna z najsłynniejszych opowieści dotyczy chemika Antoine’a Lavoisiera, jednego z najwybitniejszych uczonych swojej epoki. W 1794 roku został stracony na gilotynie za powiązania z organizacją poboru podatków kojarzoną z dawną monarchią.
Według tej historii Lavoisier przed egzekucją miał powiedzieć przyjacielowi, że po opadnięciu ostrza będzie mrugał tak długo, jak długo pozostanie przytomny, aby można było zmierzyć czas zachowania świadomości. Podobno mrugnął od 11 do 15 razy, zanim przestał. Historycy nigdy nie znaleźli jednak wiarygodnych dokumentów z tamtego okresu, które potwierdzałyby te wydarzenia. Żadna rzetelna relacja naocznego świadka z 1794 roku nie wspomina o tym eksperymencie.
Większość współczesnych historyków uważa tę opowieść za legendę, a nie za ustalony fakt historyczny. Poważniejsze próby odpowiedzi na to pytanie podjęto dopiero ponad 100 lat później. W czerwcu 1905 roku francuski lekarz Gabriel Beaurieux otrzymał rzadką możliwość zbadania odciętej głowy skazanego mordercy Henriego Languille’a bezpośrednio po egzekucji. Beaurieux zawołał imię skazańca i twierdził, że powieki mężczyzny powoli się otworzyły, a oczy zdawały się skupiać wzrok bezpośrednio na nim.
Po kilku chwilach oczy znów się zamknęły. Gdy zawołał imię po raz drugi, wydarzyć się miało to samo, zanim ruchy całkowicie ustały. Beaurieux uznał, że reakcje te sugerowały, iż Languille przez bardzo krótki czas po ścięciu zachował świadomość. Nie wszyscy lekarze zgadzali się z tym wnioskiem.
Inni zwracali uwagę, że mięśnie odpowiedzialne za ruchy oczu i powiek mogą mimowolnie drgać przez krótki czas, gdy układ nerwowy przestaje działać. Oczy mogły się otworzyć wskutek odruchów, a nie dlatego, że mózg nadal świadomie widział lub rozpoznawał. W tamtym czasie nie istniała jednak metoda bezpośredniego pomiaru aktywności mózgu po dekapitacji, więc spór pozostał nierozstrzygnięty. Współczesna technologia pozwoliła naukowcom zbadać to zagadnienie znacznie dokładniej, choć względy etyczne uniemożliwiają prowadzenie takich badań na ludziach.
W 2011 roku naukowcy z Uniwersytetu w Utrechcie w Holandii przeprowadzili kontrolowane badanie na szczurach po dekapitacji, monitorując aktywność ich mózgów za pomocą EEG. Stwierdzili, że rozpoznawalne wzorce fal mózgowych utrzymywały się przez około 4 sekundy po dekapitacji, a aktywność stopniowo słabła. Dopiero po około 17 sekundach elektryczna aktywność mózgu niemal całkowicie ustała. Naukowcy ostrożnie podchodzili jednak do interpretacji wyników.
Podkreślali, że mózgi szczurów i ludzi nie są identyczne, a badanie nie dowiodło, że człowiek zachowałby świadomość lub zdolność świadomego postrzegania w ostatnich sekundach po dekapitacji. Wielu naukowców wskazuje też, że gdy głowa zostaje oddzielona od ciała, ciśnienie krwi w jej obrębie natychmiast gwałtownie spada. Mózg potrzebuje stałego dopływu natlenionej krwi pod odpowiednim ciśnieniem, a gdy ten przepływ ustaje, bardzo szybko zaczyna się wyłączać. Badacze szacują, że jeśli po dekapitacji jakakolwiek świadomość się utrzymuje, trwałaby najwyżej od dwóch do dziesięciu sekund.
Porównują to do sytuacji pilotów myśliwców podczas manewrów przy dużych przeciążeniach, gdy chwilowy brak dopływu krwi do mózgu powoduje utratę przytomności w ciągu kilku sekund. Dekapitacja odcina dopływ krwi znacznie bardziej całkowicie. Nawet współczesna nauka nie zdołała udzielić ostatecznej odpowiedzi. Nadal nie ma bezpośredniego sposobu, by zmierzyć świadome doświadczenia człowieka po dekapitacji.
Obecnie najbardziej ostrożny pogląd naukowy zakłada, że przez bardzo krótki czas może utrzymywać się zanikająca aktywność mózgu, ale nie musi to oznaczać pełnej świadomości ani jasnego doświadczania tego, co się dzieje. Gdy lekarze i naukowcy spierali się o ostatnie sekundy, gilotyna pozostawała we Francji w użyciu przez niemal dwa stulecia po rewolucji. Przez pokolenia była zwyczajnym elementem francuskiego systemu sprawiedliwości. W kolejnych latach udoskonalano konstrukcję: w najwcześniejszych wersjach ostrze uwalniano przez ręczne przecięcie liny, późniejsze modele wyposażono w mechaniczne systemy zwalniania, dzięki którym ostrze opadało w bardziej powtarzalny sposób.
Ostatnim człowiekiem straconym we Francji na gilotynie był Hamida Djandoubi. 10 września 1977 roku wykonano na nim wyrok śmierci w Marsylii po skazaniu za torturowanie i zamordowanie młodej kobiety. Zaledwie cztery lata później, w 1981 roku, Francja oficjalnie zniosła karę śmierci, a gilotynę na stałe usunięto z francuskiego systemu sprawiedliwości.