Sachverhalt: A. Das Strafgericht Basel-Stadt verurteilte X._ am 12. September 2008 wegen versuchter vorsätzlicher Tötung und versuchten Mordes zum Nachteil seiner Ehefrau zu einer Freiheitsstrafe von 13 Jahren. Es widerrief ausserdem die am 20. Juli 2006 gegen ihn ausgesprochene bedingt vollziehbare Freiheitsstrafe von 18 Monaten und verpflichtete ihn zu Schadenersatz- und Genugtuungszahlungen von rund Fr. 42'000.--. Die Staatsanwaltschaft Basel-Stadt hatte bei den Universitären Psychiatrischen Kliniken Basel (UPK) ein forensisch-psychiatrisches Gutachten über X._ eingeholt. In diesem kam Dr. med. A._ am 26. August 2008 zum Schluss, dass im Tatzeitpunkt keine Verminderung der Einsichtsfähigkeit vorgelegen hatte. Das ebenfalls von Dr. A._ erstellte Gutachten vom 6. Juli 2006 hielt demgegenüber fest, die durch einen Auto-Selbstunfall vom 26. Juli 2003 erlittenen Schädel-Hirnverletzungen hätten bei X._ zu einem organischen Psychosyndrom geführt. Gemäss Gutachten war für eine allmähliche Verbesserung der Symptomatik eine mehrjährige Therapie notwendig. Im Rahmen der Hauptverhandlung des Strafgerichts Basel-Stadt erläuterte Dr. med. B._, Chefarzt Forensische Psychiatrische Klinik der UPK, als Sachverständiger die beiden Gutachten. B. Die gegen dieses Urteil von X._ erhobene Appellation hiess das Appellationsgericht des Kantons Basel-Stadt am 23. August 2011 teilweise gut. Es reduzierte die Sanktion auf zwölf Jahre Freiheitsstrafe. Im Übrigen bestätigte es das angefochtene Urteil. Insbesondere lehnte es die von X._ gerügte Befangenheit von Dr. B._ und Dr. A._ ab, da das bei Prof. Dr. med. C._ vom Forensisch-Psychiatrischen Dienst (FPD) der Universität Bern eingeholte Ergänzungsgutachten zum Schluss gekommen war, dass Dr. A._ sein Gutachten lege artis erstellt hatte. X._ führte Beschwerde in Strafsachen. Das Bundesgericht bejahte mit Entscheid vom 27. September 2012 einen Ausstandsgrund, verneinte jedoch die Wiederholung der Verfahrenshandlung. Aus verfahrensökonomischen Gründen hob es den vorinstanzlichen Entscheid nicht auf und wies die Beschwerde im Sinne der Erwägungen ab. C. X._ beantragt mit Gesuch vom 15. Oktober 2012 die Revision des bundesgerichtlichen Urteils vom 27. September 2012. Er verlangt, die Amtshandlungen, an denen der zum Ausstand verpflichtete Dr. B._ mitgewirkt hat, zu wiederholen. Ausserdem ersucht er um unentgeltliche Prozessführung und Verbeiständung.