Domsavsigelsen kommer etter at en jury i november i fjor fant ham skyldig i drapene, og anbefalte lovens strengeste straff.
Muhammads forsvarere bad om at livet til 43-åringen skulle spares, men dommeren var ikke enig med dem i at den nå dødsdømte mannen fremdeles skal ha retten til livet.
Muhammad selv har hele tiden hevdet at han ikke har tatt del i ugjerningen, og opprettholdt dette også ved domsavsigelsen.
- Jeg sier det samme som jeg sa da rettssaken begynte. Jeg hadde ingenting med dette å gjøre, sa han.
Den andre siktede i snikskyttersaken, den nå 19 år gamle Lee Boyd Malvo, har tidligere blitt dømt til fengsel på livstid. Saken hans skal imidlertid opp til ny domsvurdering etter at amerikansk Høyesterett neste år har vurdert hvorvidt det er lovlig å dømme en ungdomsforbryter til døden.
De fleste av ofrene til snikskytterne ble skutt i Maryland og Virginia, i nærheten av landets hovedstad Washington DC iløpet av en treukersperiode i oktober 2002.