Причиной для дальнейшего совершенствования машины для совершения казней стал массовый террор во время Великой французской революции, который привел к дефициту палачей. Изменить технологию исполнения смертных приговоров предложил Жозеф Гильотен (Гийотен) (1738–1814 гг.). Будучи избранным в Учредительное собрание, он в декабре 1789 г. внес предложение, чтобы смертная казнь для всех категорий граждан проводилась только путем обезглавливания и с использованием машины (до этого отсечением головы казнили преимущественно дворян). Цель предложения заключалась в том, чтобы казнь проходила как можно быстрее и, таким образом, причиняла казнимым меньше страданий, а применение одного вида казни к преступникам из всех слоев общества подчеркивало их равенство перед законом. Предложение Гильотена было принято. По предложению хирурга Антуана Луи в качестве прототипа было решено взять Шотландскую деву. Первую гильотину в начале 1792 г. сконструировал и изготовил инженер и мастер по клавесинам Тобиас Шмидт. Голову приговоренному отсекал тяжелый (от 40 до 100 килограммов) нож, падающий сверху по направляющим пазам. Нож поднимали на высоту 2–3 метра веревкой, где он удерживался защелкой. Приговоренного привязывали к вертикальной доске, которую затем опускали в горизонтальное положение таким образом, чтобы его шея находилась на линии падения ножа. Его голову помещали в специальное углубление у основания механизма и закрепляли сверху деревянной доской с выемкой для шеи, после чего рычажным механизмом защелка, удерживающая нож, открывалась, и он падал с большой скоростью на шею жертвы.

В конце апреля 1792 г., после испытаний на животных и трупах, в Париже, на Гревской площади, гильотина была впервые использована в качестве орудия казни. При большом стечении народа палачом Шарлем Анри Сансоном был казнен вор Никола Пеллетье. Толпа зевак, приученная со времен Средневековья к мучительным казням, была разочарована быстротой казни. Казнь продолжалась всего несколько секунд, после чего обезглавленное тело подручные палача столкнули в подготовленный ящик. Первоначально машине дали имя «Луизон» или «Луизетта» (Lоuіsоп, Lоuіsttе; от А. Луи), но вскоре его заменили на «гильотину» (guіllоtіпе; от Ж.И. Гильотена); народ же окрестил ее «Вдовой» (lа Vеuvе). После опробования гильотина заработала на полную мощность — во время массового террора в отдельные дни на ней казнили по 60 и более человек. Вскоре ее перевезли с Гревской площади и смонтировали на площади Революции (ныне площадь Согласия), где и произошло большинство казней и где 21 января 1793 г. был гильотинирован король Людовик XVI.

В период якобинской диктатуры (сентябрь 1793 г. — июль 1794 г.) гильотина стала символом террора. Во Франции в это время «работало» 50 гильотин, с помощью которых было казнено более 20 тыс. человек. Во время казни палач поднимал отрубленную голову и показывал ее толпе. Это делалось потому, что считалось, будто отрубленная голова могла видеть и соображать на протяжении примерно десяти секунд после ее отделения от тела. Таким образом, голову человека поднимали, чтобы он мог в последний миг перед смертью увидеть смеющуюся над ним толпу. Несмотря на одиозную репутацию, которую гильотина приобрела в эпоху революционного террора, во Франции она использовалась почти два столетия. В 1870–1872 гг. она была усовершенствована помощником палача и плотником Леоном Берже. Гильотины конструкции Берже были разборными, легко перевозились и не требовали специального эшафота.

На гильотине во Франции среди прочих были казнены Людовик XVI, Мария-Антуанетта, представитель королевской династии Филипп Орлеанский, видные деятели и вожди революции Жорж Жак Дантон, Максимилиан Робеспьер, Жорж Кутон, Луи Антуан Сен-Жюст, Камилл Демулен и основатель современной химии Антуан Лавуазье. В 1932 г. за убийство президента Франции Поля Думера на гильотине был казнен русский эмигрант, врач и писатель Павел Горгулов. 17 июня 1939 г. в Версале, на бульваре, гильотинировали немца Ойгена Вейдмана, убийцу семи человек. Это была последняя публичная казнь во Франции: из-за «непристойного поведения толпы во время приведения приговоров» дальнейшие казни проводились на территории тюрем. Последняя казнь на гильотине и последняя смертная казнь в Западной Европе была в Марселе в период правления Жискара д’Эстена 10 сентября 1977 г., когда казнили араба Хамида Джандуби.

В Германии гильотина использовалась с XVII века и была основным видом казни вплоть до ее отмены в 1949 г. В отличие от французских образцов немецкая гильотина была ниже и имела лебедку для подъема тяжелого ножа. Гильотины были установлены в тюрьмах Берлина (знаменитая тюрьма Плетцензее), Лейпцига и Бранденбурга. В период с 1933 по 1945 г. в Германии и Австрии было обезглавлено около 40 тыс. человек. В это число входят и борцы Сопротивления, отнесенные нацистами к уголовным преступникам. Обезглавливание в Германии считалось «неблагородным» видом казни в противоположность расстрелу. В число казненных гитлеровцами на гильотине вошли поджигатель рейхстага Маринус ван дер Люббе, чехословацкий журналист и антифашист Юлиус Фучик, татарский поэт Муса Джалиль и участница Сопротивления во Франции русская княгиня Вера Аполлоновна Оболенская. В ГДР обезглавливание применялось до 1966 г., до замены на расстрел.

И.С. Тургенев, наблюдавший в 1870 г. гильотинирование преступника Тропмана, так описывает свои впечатления: «Смутно и более странно, нежели страшно, рисовались на темном небе ее два, на 3 аршина друг от друга отстоявшие столба с косой линией соединявшего их лезвия. Я почему-то воображал, что эти столбы должны отстоять гораздо дальше друг от дружки; эта их близость придавала всей машине какую-то зловещую стройность — стройность длинной, внимательно вытянутой, как у лебедя, шеи. Чувство отвращения возбуждал большой плетеный кузов, вроде чемодана, темно-красного цвета. Я знал, что палачи бросят в этот кузов теплый, еще содрогающийся труп и отрубленную голову…»

О самом моменте казни Тургенев говорит: «Я видел, как он (Тропман) появился наверху, как справа и слева два человека бросились на него, точно пауки на муху, как он вдруг повалился головой вперед и как подошвы его брыкнули… Но тут я отвернулся — и начал ждать, — а земля тихо поплыла под ногами… И показалось мне, что я ждал страшно долго. Я успел заметить, что при появлении Тропмана людской гам внезапно как бы свернулся клубком — и наступила бездыханная тишина… Наконец послышался легкий стук как бы дерева о дерево — это упал верхний полукруг ошейника с продольным разрезом для прохода лезвия, который охватывает шею преступника и держит его голову неподвижной… Потом что-то вдруг глухо зарычало и покатилось — и ухнуло… Точно огромное животное отхаркнулось… Все помутилось…» (6: 84).

Русский писатель Петр Боборыкин, вспоминая о казнях в Париже во второй половине XIX века, пишет: «Кто живал в Париже подолгу, как я, тот знает, что это было за отвращение: публичные казни, происходившие около тюрьмы «La Коqettе». Гаже, гнуснее этого нельзя было ничего и вообразить! Тысячи народа, от светских виверов и первоклассных кокоток до отребья — сутенеров, уличных потаскушек, воров и беглых каторжников, проводили всю ночь в окрестных кабачках, пьянствовали, пели похабные песни и с рассветом устремлялись к кордону солдат, окружавшему площадку, где высились «lеs bоіs dе justiсе» (гильотины), как официально называют этот омерзительный аппарат. Издали нельзя было хорошенько видеть, но вся эта масса чувствовала себя в восхищении только оттого, что она «была на казни», так лихо и весело провела ночь в ожидании такого пленительного зрелища» (7: 194).