Joseph Rudolph Wood fortsatte å puste og gispe i 117 minutter før han ble erklært død 23. juli.
Vanligvis skal en henrettelse ta rundt ti minutter.
Woods advokat har nå offentliggjort 331 sider med dokumentasjon som han fikk fra fengslet i Arizona, som gjennomførte den mislykkede henrettelsen og var ansvarlig for obduksjonen av Wood.
– Den lengste henrettelsen i nyere tid
Mengden medikamenter som ble brukt, er i strid med prosedyren, slår advokat Dale Baich fast.
– Henrettelsesprotokollen fra Arizona erklærer uttrykkelig at en fange skal henrettes med bruk av 50 milligram hydromorfon og 50 milligram midazolam, ifølge Baich.
I stedet for en dose av denne giftblandingen, som tidligere kun er prøvd ut én gang, injiserte imidlertid bødlene 15 separate doser av giftblandingen, noe som førte til den lengste henrettelsen i senere tid, tilføyer advokaten.
Wood ble dømt til døden for å ha drept sin 29 år gamle kjæreste Debbie Dietz og hennes far Gene i Tucson i 1989.
Flere mislykkede henrettelser
Henrettelsen av Wood er den tredje mislykkede henrettelsen på få måneder i USA.
Etter at europeiske farmasiselskaper nektet å fortsette å levere gift til bruk i henrettelser i USA, har de forskjellige delstatene eksperimentert med nye giftblandinger som i flere tilfeller har vist seg ikke å fungere som de skulle.
Som andre fanger hadde Wood anket med krav om å vite mer om giftblandingen han skulle få, bøddelens kvalifikasjoner og produsenten av giften.
En lokal domstol utsatte henrettelsen, men senere avviste USAs høyesterett å behandle anken hans.
Woods henrettelse var nummer 26 i USA hittil i år, og den første i Arizona.
Oklahoma suspenderte alle henrettelser i seks måneder etter den mislykkede henrettelsen av drapsmannen Clayton Lockett i april.