Степан Ширяев потребовал признать в государстве верховенство народа и созвать Учредительное собрание. На процессе присутствовали журналисты, посылавшие отчеты в подцензурные газеты. Исполнительный Комитет получал полные тексты выступлений, но не публиковал их, давая шанс товарищам избежать виселицы. Речь Александра Квятковского на процессе слушал набитый до отказа зал: «Мы не анархисты. Мы против государства немногих, но за государство большинства, а его можно создать только при передаче власти народу. Полная невозможность общественной деятельности для народа, свободы убеждений, свободы жить и дышать, превратила русских революционеров, по своим наклонностям гуманным и человечным, пойти на дела, по своей сути противные человеческой природе. Чтобы сделаться тигром, не надо быть им по природе, которая против давления. Лучше смерть и борьба, чем нравственное и физическое самоубийство!» Ширяев добавил, что существующие законы не соответствуют исторической необходимости.
Военные судьи приговорили шестерых народовольцев к виселице, остальных к вечной каторге. Александр Михайлов организовал передачу их последних писем из Петропавловской крепости. Андрей Пресняков писал: «Ответьте за меня врагам, только без пролития невинной крови. Смерть шпионам! Наполняйте землю последователями и обладайте ею». Осужденным ответил Михайлов: «Братья! От нас отнимают дорогих сердцу, но тяжелый акт насилия не подавляет нас. Вы совершаете великий подвиг. Вами руководит идея, могучая нравственная сила. Она будет во всем честном в России гражданский долг, она зажигает ненависть к всеподавляющему гнету».
По привычке к жестокости исполнение смертного приговора было задержано, хотя приговоры военных судов не задерживались и не обжаловались. За эти несколько дней в камере смертников сломался Иван Окладский, мещанин Псковской губернии, слесарь петербургского завода, народоволец и участник нескольких покушений на императора. На Процессе Шестнадцати он вслед за Ширяевым и Квятковским заявил: «Я не прошу и не нуждаюсь в смягчение своей участи. Если суд смягчит свой приговор относительно меня, я приму это за оскорбление». Через несколько дней Окладский написал в камере смертников прощение о помиловании и начал давать показания Департаменту полиции. Он выдал несколько конспиративных квартир, тайную типографию и динамитную мастерскую, из которых Михайлов с соратниками успел вывести людей и вывезти оборудование. Клеточников успел предупредить Михайлова о захвате квартиры 87 в доме 37 на Большой Подъяческой и квартире 21 в доме 11 на Подольской улице и спас Исаева, Якимову, Лебедеву, Грачевского, Ивановскую и Терентьеву. Окладский не знал главных тайн «Народной воли», но он знал так много и стольких многих, что жандармы попросили царя отменить казнь своему новому секретному сотруднику, а заодно для прикрытия Ширяеву и Тихонову, заменив ее бессрочной каторгой. Окладского долго подсаживали в камеры к товарищам. Он опознал в 1880 и 1881 годах многих задержанных в облавах народовольцев, на которых не было никаких улик, он опознал имевших совершенно надежные документы Михайлова и Желябова, которые могли бы уйти из-под ареста. Он выдавал и выдавал народовольцев, которые об этом никогда и не узнали. Иван Окладский, он же секретный сотрудник Иван Петровский, получал большое жалованье, стал почетным гражданином, в 1883 году под фамилией Александров на Кавказе выдал всех местных революционеров, в 1889 году подчинялся лично директору Департамента полиции Петру Дурново. Доклады Петровского читал Александр III, называвший его «нашим техником». В 1890 году Окладский выдал группу Истоминой и Файницкого, пытавшую продолжить дело «Народной воли». Он проработал провокатором почти сорок лет и получил большую пенсию. В 1924 году рабочий Иван Петровский пришел в победившим монархию большевикам Ленина, чтобы оформить пенсию, как народоволец и старейший борец с самодержавием. Архивы МВД империи по провокаторам были уже исследованы новой властью, ленинцы подивились наглости Окладского, арестовали и судили его и дали десять лет заключения. На суде присутствовали выжившие в застенках Вера Фигнер, Анна Якимова, Анна Корба, Михаил Фроленко, через сорок с лишним лет узнавшие, кто выдал «Народную волю» жандармам.
4 ноября 1880 года Александр Квятковский и Андрей Пресняков были повешены в Петропавловской крепости, на виду всего Петербурга, собравшегося на Кронверском проспекте и Большой Дворянской улице. Через год Ширяева уморили в Петропавловской крепости, Кобылянского в Шлиссельбурге, Тихонова замордовали на каторге, там же покончил с собой Цукерман. После 4 ноября император Александр II был обречен на смерть от «Народной воли».
Исполнительный Комитет заявил, что после Процесса Шестнадцати партия больше не смотрит на террор как на исключение, а как на средство для достижения цели. 6 ноября 1880 года дворники и городовые ожесточенно соскабливали с парадных дверей домов Невского проспекта, с полицейских участков, с жандармских казарм, с тумб Гостиного двора несоскабливаемые листовки, с которых били в глаза крупные буквы «Смерть тиранам: Месть Александру II теперь не только долг. Честь партии требует, чтобы он был убит!» На большом совете Исполнительного Комитета Александр Михайлов заявил: «Теперь мы, кажется, с ним покончим!»
Народовольцы понимали, что у террора нет будущего. Желябов сказал на совете, что только одно цареубийство не сменит политический строй, но партия, наконец, получит возможность работы во всех сословиях империи. Желябов просил всех готовить себе смену, потому что большая часть Исполнительного Комитета погибнет после убийства Александра II. Народовольцы стали создавать очень сильную московскую организацию во главе с Теллаловым, Ошаниной и Халтуриным, и на нее у обреченных членов Исполнительного Комитета были все надежды.
Отставной поручик Константин Поливанов, щеголевато одетый и веселый, зашел в фотоателье на Невском проспекте, куда он несколько часов назад отдал для переснятия и увеличения две маленькие фотографии, на которых были изображены государственные преступники Квятковский и Пресняков. Фотограф узнал их и донес в полицию. Дело было обычным и задерживать получателя фото на Невский для установления его личности отправились околоточный надзиратель и два городовых. Отставного поручика с шумом задержали, он протестовал, вечером в здании у Цепного моста его незаметно показали Окладскому, и полицейские пришли в полный восторг. В их руки наконец попал надорвавшийся от сверхнагрузок и многолетнего психологического напряжения Александр Михайлов, от усталости совершивший очевидную конспиративную глупость. Организатор и телохранитель «Народной воли» был схвачен, и Департамент полиции почти объявил, что революционерам пришел конец. Они не понимали, что Александр Михайлов был хранителем революционной традиции и любимцем партии, члены которой, приговоренные к смертной казни, отдавали свою еду осужденным на каторгу товарищам, чтобы они могли выжить и продолжить борьбу. В конце ноября 1880 года во главе «Народной воли» встали Андрей Желябов и Софья Перовская, которым до цареубийства 1 марта 1881 года оставалось прожить еще долгих-коротких сто дней. В квартире 27 дома 18 в Первой роте Измайловского полка поселились дворянин Борис Слатвинский и его сестра Лидия Войнова. Желябов и Перовская готовились покончить с Александром II.
Покушение на царя можно было совершить только на улицах Петербурга. Исполнительный Комитет проголосовал за то, чтобы снять помещение в одном из домов по маршруту царя и по одесскому варианту сделать подкоп под улицей, заложить мину и взорвать царскую карету. Рядом с взрывным домом должна была находиться группа метальщиков ручных бомб во главе с Желябовым, который в случае необходимости должен был заколоть императора кинжалом.
В конце 1880 года Софья Перовская и Лев Тихомиров организовали группу, наблюдавшую за царскими передвижениями. Группа должна была определить, в какое время, по каким улицам и как часто император совершал свои поездки по городу.
Перовская составила расписание и график наблюдений. За Зимним дворцом смотрели с Университетской набережной и Стрелки Васильевского острова, с Невского проспекта, с набережной Мойки и от набережной Лебяжьей канавки. Наблюдатели действовали парами, сменяясь в середине дня. Их маршруты менялись каждый день, для того, чтобы замаскировать группу Перовской от полицейского наружного наблюдения. В группе работали И. Граневицкий, Н. Рысаков, А. Тырков, П. Тычинин, Е. Оловенникова, Е. Сидоренко и другие неустановленные историей народовольцы. Перовская и его группа целый день проводили на улице с начала декабря 1880 до 20 февраля 1881 года, изображая рассыльных, модисток, курсисток, студентов, уличных торговцев, разносчиков, зевак.
