下山事件
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他殺説の最大の拠り所は、東大法医学教室古畑の「死後轢断」の鑑定であるが、後年になって、古畑の鑑定が証拠として採用された事件での冤罪が次々と判明しており、その信頼性は大きく揺らいでいる。（詳細は古畑種基#冤罪・再審）特に弘前大教授夫人殺し事件については、血液鑑定を行った古畑が、ベイズの定理による確率論で、加害者とされた人物の着用していたシャツに付着していた血液は98.5%の確率で被害者のものなどと主張し、古畑の鑑定もあって加害者とされた人物は有罪が確定して収監されたが、真犯人が名乗り出たことによる再審請求によって、有罪の証拠とされた古畑鑑定などの検察の証拠は偽造が疑われると断じられ、無罪が確定している。この再審の際には、古畑の鑑定を検証した千葉大学の木村康が、古畑の門下生筆頭で科学警察研究所所長であった井関尚栄から呼び出され、「法医学の権威を守れ」などと再鑑定をしないよう圧力をかけられたが、木村は反発して法医学者としての使命感から再鑑定を行い、古畑の鑑定の誤りを指摘した。また「四大死刑冤罪事件」のうち古畑は3事件にも関わっているが、財田川事件では古畑による裁判時の鑑定と、その後の再審時の鑑定の間に、加害者のズボンに付着していた被害者のものとされた血痕が増えていることが不自然であると最高裁判所から証拠の偽造の疑いを指摘され、同様に、松山事件についても、被害者の血痕が付着していたとされる掛布団について、捜査当時の東北大学助教授三木敏行の鑑定から、訴訟中の古畑による鑑定までの間に、後の写真鑑定によって、血痕の数が増えていたことが指摘され、島田事件については、古畑によって死因と鑑定された被害者の胸の傷について、東京医科歯科大学教授太田伸一郎と京都大学教授上田政雄の検証によって、古畑のごく初歩的な誤りが発見されて、いずれの事件も冤罪が確定してる。
日本政府や検察など他殺説を主張する立場からは、古畑の「死後轢断」の鑑定は重要な拠り所となっていたが、古畑は検察に都合がいい鑑定を行うため“元祖御用学者”などと呼ばれており、いくつもの再審請求に言いがかりをつけて棄却に追い込んだなどとして、法医学会では有名であり、上記のような数多くの冤罪を出した元凶になったとも指摘されている。それでも古畑は法医学の「世界的権威」として君臨し、日本の法曹界や法医学会は古畑に忖度しており、東北大学法医学教室名誉教授の赤石も古畑存命中の取材に対しては「法医学会の大部分の人たちは、内心ではどのように思っていても、それを口に出すのは嫌うと思います」「当事者がご健在とあらば、何も言いたくないのは当然でございましょう」と述べている。その古畑が1975年（昭和50年）に逝去すると、古畑の著書は絶版となり、法医学会でも古畑の業績について触れられることはなくなった。下山事件についても、生前は古畑に遠慮していた法医学者の多くが「生前轢断」と主張するようになり、上記通りに、1986年（昭和61年）になって、産経新聞が下山の遺体の新たな写真が発見し紙面で報じると、それを見た多くの法医学者が、北海道大学の錫谷に近い理由で「生前轢断」の自殺であるとコメントしていた。古畑存命中は忖度して積極的な発言を控えていた東北大学の赤石も、古畑逝去後の取材に対しては、「轢断部分に生活反応がない現象を死後轢断とする見解には、私は昭和30年前後から反論し続けてきた。百分の1秒といった瞬時の轢断のような事故は、皮下出血が見られないこともある。このことは、現在では多くの学者が認めている」と述べて、古畑説を否定している。
他殺説で、定説のように語られる「下山は血を抜いて殺された」という下山の死因の推定については、司法解剖によって「死後轢断」を主張していた東大医学部法医学教室の古畑が事件当時に鑑定したものではなく、捜査が実質的に終了していた事件発生の1年後から、マスコミなどに対して非公式に主張し始めた説である。しかし、この古畑の主張に対して、実際に下山の遺体の司法解剖を執刀した東大医学部法医学教室の桑島は「生きているうちに血を抜けば、抜かれる人は抵抗するので、大概の場合は血管の周囲に血は漏れるし、皮膚にも孔が空いていたはずだが、下山の遺体にはそのいずれも認められなかった」「血を抜くとすれば、全身のどこでも一様に血液が少なくなっているはずであるが、下山の遺体は肺臓などからの出血が多く、血を抜いたという考えを否定するものである」と恩師古畑の主張を真っ向から否定している。そして古畑自身も、子息古畑和孝によれば、「遺体は東大法医学教室に運ばれ、自分の指揮の下、桑島直樹講師が責任者として、幾多の関係者た立会いの下執刀。その遺体には、何百カ所剖検しても、「生活反応」がなかった。特定の部位の出血を除けば。」と語ったうえで、最終的には「死後轢断」ではあったが、他殺とは断定していない。和孝は、「父は確信をもって「死後轢断」と発表した。だが、「他殺」とは言わなかった。それは警察ないし検察の問題だからであった。」と述べている。
失血死という推論についても、下山を轢断した機関車や貨車には大量の血痕が付着しており、下山が轢断された時点では下山の体内に未だ多くの血液が残っていたと推定される。そのうちの一部はゼリー状に凝固して車体に付着していたが、自殺説を主張した元名古屋医科大学教授の小宮によれば、このように血液が凝固するのは、生体が轢かれたときに飛び出した血液であることを示している。また、後日に東京地検と東大法医学教室が、朝日新聞記者矢田の提案で、下山の遺体運搬を証明するため行ったルミノール検査で、遺体が散乱した辺りには一面火の海のようにルミノールが発光していたという。しかし東京地検や東大法医学教室は、なぜかそのことを深掘りすることなく、機関車が下山を轢断する前に走ってきた上り方面の線路や、線路わきの「ロープ小屋」の調査に集中している。
事件当時、日本法医学会の最高権威であった古畑の鑑定は、その鑑定に疑問があっても覆すのは事実上不可能とも言われていたが、1948年に若手医師によって結成された新日本医師協会は、その権威で「死後轢断」を押し通そうとする東大等医学教室古畑らの主張を「一方的な見解」だと断じ、秋谷の水素イオン指数検査による死亡推定時刻の推定を「非科学的の故に問題の圏外におくべきものである」と厳しく批判した。一方で「生前轢断」を主張する慶応義塾大学法医学教室などに対しては「良識ある多数法医学者は学問的討論によって法医学界の権威を守り得た」と称賛している。
秋谷の水素イオン指数検査による死亡推定時刻鑑定は、主にモルモットによる実験段階であったのに加え、鑑定には気温が大きく影響するのに、研究は30度の気温で行っていたのに対して、下山が死亡したときの気温は21度と、実験時とはかなりの温度差があったことや、鑑定による推定死亡時刻も、複数回の実験の結果で、もっとも早くて午後9時、もっとも遅くて午前0時と出ており、もっとも遅い時間では、下山の轢断推定時刻に近い時間となるなどブレが大きく、信頼性が低いとの指摘が、衆議院法務委員会でなされている。事件当時、同じ東大法医学教室の同僚であった研究者からも批判的な見解が多く、秋谷の下で助教授であった塚元は「あの方法は駄目ですよ。問題にならないですね。健康状態を一つだけ考えたって、それぞれの状態でPH値に大きな変動がありますよ。私は秋谷氏に、あれは止めた方がいいと言った。下山さんの遺体にあれをつかって推定して、それを発表するなんて反対だったんですが、だが、秋谷氏はやっちゃんたんだなぁ」と当時を振り返り、同じく東大法医学教室の中野繁医師も「健康状態だけでも、PH値は変わるわけですね。だから、あの方法は無理があるんじゃないですか。今ではおそらく使われていないでしょう」と信頼性に疑問符を投げかけている。
そもそも、現場での検視は自殺の可能性が高いという鑑定であって、司法解剖に回されても慶応義塾大学法医学教室が担当であったならば、そのまま自殺で処理されて、謀殺を企画した組織の目的は達せられなかったはずであり、周到に準備されたはずの謀略としてはあまりにも不確実性が高すぎる。