Dilema tahanan

Ada juga versi "iteratif" dari permainan ini, di mana permainan klasik dimainkan terus menerus terhadap tahanan yang sama, dan akibatnya, kedua tahanan terus menerus memiliki kesempatan untuk menghukum yang lain berdasarkan pilihan mereka sebelumnya.
Jika jumlah permainan yang dilakukan diketahui oleh pemain, maka (dengan induksi mundur) duah tahanan yang sepenuhnya rasional akan saling mengkhianati berulang kali, dengan alasan yang sama pada versi klasiknya.
Dalam permainan yang panjang dan tak terbatas tidak ada strategi pasti yang optimal, dan pertandingan Dilema Tahanan telah dilakukan untuk mengadu dan menguji algoritme-algoritme.