2004年（平成16年）1月16日、検察側・弁護人側双方の最終弁論が開かれ、差し戻し控訴審が結審した。検察側は「仮釈放中は格段に法規範を守るべき立場にも拘らず、さらなる凶悪犯罪を犯したNには、新たに酌むべき事情も見当たらず、上告審の意を酌んで、死刑をもって臨むしかない」と訴えた。一方、弁護人側は「14年9カ月間受刑してきたNが、実社会に適応できなかったのは、刑務所の矯正機能に問題があった」、「Nは死刑を覚悟しており、贖罪のための臓器提供の意思もある。死刑はその『贖罪の自由』を奪う刑罰で、憲法違反だ」などと主張し、差し戻し前と同様、無期懲役の判決を求めた。
2003年（平成15年）9月9日の公判で精神鑑定の結果が明かされた。精神鑑定を実施した精神科医師はNについて「非社会性人格障害」「自己愛的人格障害」という診断結果を発表し、幼少期に甘やかされたが経済的理由から高校に通えなかったことで「欲求不満に対する耐性が乏しく、劣等感を抱いて育った」と指摘した。そして、「Nは犯行後、自分の行動を正当化するなど、刑罰による学習効果はあまり期待できない」とされた。
2002年（平成14年）12月10日の公判で、広島高裁（久保眞人裁判長）は生育環境がNに与えた影響などを調べるため、弁護人側が請求していた、心理の専門家による精神鑑定の実施を決めた。
2000年11月7日、第3回公判が開かれた。同日の意見陳述で弁護人側は、「死刑は、執行及び死刑確定者処遇の実体に照らせば、不必要な精神的・肉体的苦痛を与えるもので、残虐な刑罰を禁止している日本国憲法第36条に違反する」と主張した。その上で、「被告人は、反省・謝罪の気持ちを書いた手紙を、被害者遺族に渡そうとしているなど、反省を深めており、更生の可能性がある」と訴えた。
2000年10月3日、第2回公判が開かれた。同日、弁護人側は前述の「連続上告」5件に対する、最高裁の決定・判決を検討し、「前科の点を除けば、殺害された被害者数など、他の4件に比べて悪質性は低く、本件についてのみ検察側上告を認め、破棄差し戻ししたのは、量刑の均衡を著しく欠くものだ」などと主張した。また、「再犯予防など、服役中の処遇に大きな欠陥がある」として、処遇記録の取り寄せ・検討を求めた。
15世紀終わりから20世紀にかけて、欧州列強諸国は航海者や探検家を各大洋に送り出し、東アジアに向かう海路を発見しようとした。いわゆる大航海時代である。その中でアフリカ大陸南端の喜望峰からインド洋に出る航路、大西洋を横断しメキシコ東岸に到着、さらに西岸から太平洋の向こうのアジアに至る航路がスペインやポルトガルによって開発されていたが、それを決定づけたのが1494年、ローマ教皇アレクサンデル6世の仲介でスペインとポルトガルの間に結ばれたトルデシリャス条約である。これによりヨーロッパ以外の新発見の土地の両国間での分割（デマルカシオン）が取り決められフランス・オランダ・イギリスといった後発の諸国は、新領土の獲得競争からも既存のアフリカ回り・南アメリカ回りのアジア行き航路からも締め出された。事態を打開し、より短いアジアへの航路を発見すべく、イギリスはヨーロッパから北西に向かい北アメリカの北岸を回ってアジアに至る仮説上の航路を北西航路（Northwest Passage）、ヨーロッパから北東へ向かいシベリア沖を経てアジアに至る同じく仮説上の航路を北東航路（Northeast Passage）と呼び、とりわけ北西航路の発見を目指した。すでに中南米を確保していたスペインも、イギリスやフランスより先に北西航路を発見しようとした。こうして、アジアへの最短航路発見の夢が、ヨーロッパ人による北アメリカ大陸の東海岸と西海岸に対する探検活動の動機となる。当初、探検家たちは北アメリカ大陸中央部を横断する海峡や河川の発見を目指したが、そういうものがないことが分かると、北の方からアメリカ大陸を回る北西航路の探索に注目した。今日では酷寒の地と分かっている北極圏において、根拠もなく安定した航路の存在が信じられていたわけではない。例えば夏期においては白夜により夜間の気温低下が発生しないため、北極点周辺の海は結氷しないという推論や、18世紀半ばジェームズ・クックの報告により南極海の氷山が真水でできていることがわかり、海水は凍らないという仮説が存在した。このような原因で北極海中央が海水面であるとすれば、流氷や氷結によって航行が阻害されるのは大陸周辺の一部海域のみということになり、航路の設定も可能なはずとされた。また海流や海路についての研究を成し遂げた19世紀半ばのアメリカ海洋学の父マシュー・フォンテーン・モーリーは、北大西洋で捕獲されたクジラから北太平洋の捕鯨船のモリが見つかったことから太平洋と大西洋が北極海でつながっていると推論し北西航路や北東航路の可能性を主張した。同時にモーリーは、メキシコ湾流や黒潮など北方へ向かう暖流が北極海で海面に上昇すると考え、北極点付近には氷がなく航行可能な開水域が広がっていると推論した。このように北西航路の存在は当時としては妥当とされた科学的考察に基づいたものだったのである。こうした説が広く信じられたことから、何世紀にも亘り北西航路を求めて極寒の海に探検隊が送り続けられることになる。彼らの中には悲惨な失敗をたどったものも少なくない。特に有名な失敗は、1845年に出発したジョン・フランクリンによる北西航路探検隊の全滅である。1906年になりようやく、ロアール・アムンセンがヨーア号（Gjøa）でグリーンランドからアラスカまで航海することに成功した。これ以後、氷圧に耐えられる船による航海が何度も行われている。