武士英，即吴福铭，又作武复民、吴发明，山西平阳龙门（今山西河津）人，时年22岁。据其口供，曾在贵州某学堂肄业，后充云南巡防营第三十营哨官，案发前在上海以售花瓶为生，住五马路六野旅馆（又作鹿野旅官）。[27]在刺宋之前，穷愁潦倒的武士英因为即将获得应夔丞的千元赏金而忽然举止怪异，“得意忘形”，以致同住六野旅馆者目之为“神经病”。迨宋教仁被刺身亡，黄兴等发出重金赏格后，旅馆中人忆及武士英之前举动，觉得可疑，遂报告于国民党人陆惠生，从而为破获刺宋案提供了另一条重要线索。陆惠生于『宋案破獲始末記』中写道：
既而有广东〔五马〕路六野旅馆之寓客来告曰：“有旅客曰武士英者，寓该馆有日，其境甚窘，屡告侨于同居之客。前宋先生被刺之两日，有人来与武作耳语，武忽有喜色。及其人既去，武即向此客假车赀，客与以小洋壹角。武少之，曰：‘余此行将往西门，路甚长，区区恐不敷所需。’客乃益以小洋贰角。武因人力车去。比其返，则衣履一新，顿变其陋态，自囊中出洋一元，以偿此客。客怪其多，则大笑曰：‘是笺笺者何足论，余不日得千金赏，且将授职为标统，是笺笺者何足论。’客大疑，因恬之曰：‘然则君将大有所为邪？’曰：‘然。余行将大闹同盟会。’客疑愈甚，固询之，遂顾左右而言他。及宋先生被刺之夕，武自是日午后离馆去，竟夕不返。次晨七时，始匆匆归，形色仓皇，出五十元之纸币，授馆主偿其宿赀，即携行李去，行装甚涩，一革囊，一布被而已。其去之顷，闻告车夫至西门，不知其究何至也。”客言既毕，余因念武士英者，必为是案之要人，而西门又为应桂馨寓居之所在，觉此案渐见端倪，因嘱客速侦武士英之所在。[28]
其时，报纸对武士英刺宋前后之可疑举动亦有报道，与陆惠生所记大体相同，惟更具体一些，如《民主报》记道：
此次破获凶犯，为时甚速。忆自宋先生被刺之次日（二十一日），五马路鹿野旅馆，即发现极可疑之旅客。十四号室中有山西人武士英，自称为滇省之管带，但其生计极萧素，时出向上海名人乞募川资，顾面目极凶恶，身材短小。二十日午前，忽有一冯姓及其余三四人来，与之作附耳语。此冯姓自称光复军二营营长，继调查系当过光复军军需长。此数人来后，武士英即有喜色。其时，住其邻室者为某客，武即向借车资。某因其日夕相见也，不能却，与之小洋一角。武云：“不够，将至西门，路甚远也。”某遂与以小洋三角。晚八时许，武即回栈，则已易新鲜西装，急寻某，出手中钞票示之，约数十元，曰：“我今已有钱。”随取出一元还某。某惊曰：“何必许多？”武即答曰：“我事成尚有千元。”语毕，即出门去。同栈者方怪其有神经病，及次日宋先生被刺信传播，而同居者乃注意其人，急询此人行踪，则知二十夜并未回栈，并于二十一日之早七时许，曾来栈结付店账，提其破碎皮夹匆匆去矣。[29]
国民党获知武士英“身材短小”的特征后，即派人分头侦缉。3月24日上午，法捕房在查抄应夔丞家时，从被拘留的眷属和来客中发现“有一短身着新服者”，“疑为真凶”，于是派人找来曾在沪宁车站案发现场与凶手照面者，以及六野旅馆住客，到应宅辨认，确定其果为刺宋凶手武士英。[30]武被捕时亦承认：“杀宋教仁是我。”[31]陆惠生亲自参与了抓捕武士英，他记述当时情形道：
应既受拘，其第二着即为看守其居室与其眷属。余因再至应宅，探捕方驱宅中男妇入他室，余瞥见小室中有人蒙被卧，因呼之起。其人披衣，余见其内服皆新制，且身材矮小，如报上所载之凶犯，心疑之，因嘱巡捕曰：此人尤宜注意。其明日，余至宋先生受害处，访当时之曾见凶手者，既而得一人，又招六野旅馆之客至，偕之同之应宅，使一一识其家之男子，问似凶手否？皆曰否。既而视至昨之蒙被卧者，则同声呼曰：彼、彼、彼系凶手。其人闻言，色立变。乃招西探至，告以故，西探略一研问，即直认不辞。盖其人即武士英，亦曰吴福铭，即手刺宋先生者也。[32]
应、武被租界捕房抓获后，上海地方检察厅及江苏都督程德全分别通过交涉使陈贻范，致函英、法两国总领事，以案发地沪宁车站为华界，应、武二人又系华籍，提出将二犯及相关证物移交中方办理。英国领事答以“刻下正在搜集证据，羽党尚未尽获，姑俟办有眉目，转送中国法庭办理”。法领事则以应所住拱宸门文元坊属法租界，请在法公堂办理。[33]外交部也照会外交团，请将凶犯引渡归中国法庭审讯。但各国公使提出种种理由，表示在租界会审公堂审讯明确以前，暂缓引渡。[34]
先是武士英被捕次日，即3月25日午后5时，法国总领事康君、副领事李君及谳员聂榕卿，英公廨谳员关炯之、译员杨润之，以及上海地方审判厅审判官黄庆澜，开特别公堂，对武士英进行讯问，武士英详细交代了作案经过：
武士英供：年二十二岁，山西人，向在贵州某学堂肄业。此次毕业来沪，住五马路鹿野旅馆。五、六年〔日〕前，与名陈玉生者在茶馆遇见，方始订交，其后不常相见。刺宋之前一日（十九号）复与陈遇，陈告伊现在本国内有一人，莠言乱政，如欲谋四万万同胞之幸福，必须先除此人。当时我即允刺杀之任，遂得陈之介绍，入共和实进会。该会会长即系被获押留在会审公堂之应桂馨也。礼拜四晚上，我与陈玉生同在汉口路某饭馆晚饭，当我饮酒小醉时，即有张发标、刘得胜同到该处，陈即交给我手枪一支。后四人同到沪宁车站，陈又叮嘱必须实行此事，彼等即买站台票三张，我同陈玉生、张发标三个人同入车站，刘得胜守候在外。不多时，我等见宋由招待室出来，陈玉生即指示明确，我认明后即放枪命中奔逃。当奔逃时，见有数人冲出，故又连放两枪，逃离火车站。之后即往法界徐家汇路八十号，即应之住宅。陈玉生已早在该处，我即将手枪交还。至我见应桂馨，不过二次，一在事前，一在事后。应桂馨他说我狠有肝胆，这事办得很好，我要送尔出洋留学，所有学费由我担任，五年后回国，尔可在中国办大事了等语。[35]
捕房在应夔丞家搜出凶器五响手枪一支，内有枪弹两枚，外弹壳两枚，核与武士英所称在火车站放出三响之供述正相符合。[36]虽然4月4日午后第二次预审时，武在捕房律师侃克尚未询问刺宋案的情况下，便“忽作凶悍状”，翻供曰“此次杀宋教仁乃我一人起意，并无第二个人”，并称不认识应，也未到过应宅，但在侃克律师和法总领事康君及英公廨谳员关炯之诘问下，武士英很快便败下阵来：
侃问：尔认识应桂馨否？
答：不认识。
侃问：尔曾到过应家中否？
答：不曾。
侃问：尔在何处被捕房弋获？
答：在应先生家。
康领事厉声问武：尔既称从未到过应家，何以被捕在应（家）捉出？
武支吾答曰：我谓被捕后未曾去过耳。
关谳员曰：尔被捕后自然不能到应（家）去。究竟尔被捕前曾去过否？
武答：曾去过。
……
侃问：汝放枪后到何处？
答：到六野旅馆。
侃问：其后如何？
答：明日遇见陈易仙（即陈玉生——引者），领我至应先生处躲避。
……
侃问：尔在应家约若干时被捕？
答：约住一天即被捕。[37]
应夔丞于武士英被捕前半日，即3月24日凌晨被抓获。他在预审时，也承认武士英于行刺宋教仁当晚曾到其家，为其留住。不过，应夔丞辩称，武士英是受人指引来到其家，他将武士英留住是为了先稳住武士英，然后“禀明上官”。应夔丞并供称，他曾对武士英说：“你能到英国读几年书，脑筋就更清楚，你若外出，可不得了。”[38]此点与武士英所供正相印证。经租界公堂预审之后，4月16日，武士英被法捕房移送上海县模范监狱监禁。[39]4月18日晨，上海地方检察厅长陈英派司法警察四名，六十一团团长陈其蔚派副官吕翊率军士两名，会同护送武士英至海运局步兵六十一团营仓禁锢，与应夔丞分别管押。[40]然而，仅仅一周后，即4月24日上午，武士英突然死于营仓之内，在当时引起诸多猜测，成为案中疑案。据陈其蔚当日向江苏都督程德全报告武士英死前情形道：
其蔚日夜周察，该武犯起居饮食，最为舒畅，并无异状。至二十二日晚餐，较平日稍为减少。二十三日早晨，进以馒头八个，食其六，尚留其二。至十时，据武犯声称，身生虱虫，即派值日监守司令官胡士英去其手足铐，将原穿小衫衣裤概行更换，并将被褥就日晒之。午餐进以干饭，辞不食。须臾即换以稀饭一碗，仅食一半。其蔚恐其疾病，当饬本团军医长李达安细心察视。旋报称该犯身犯热症并痔症。据武犯自称，自入营仓后每日夜间作冷发热，大便闭结等语。当由军医官进以蓖麻油半两、金鸡呐粉十五厘等情报称前来。其蔚因该犯既有疾病，去其手铐。夜间六时，该犯食粥一碗。深夜一时，据监守士兵报称，该犯呼吸气喘，当偕团内军官四员往房探问。据云素有心痛病，作辍无常，数日后即可痊愈。今早四时半，又据监守长鄢排长复称，该犯气息渐衰，约一分钟时候呼吸一回。比饬军医长一同往诊，脉乱气微。以事关重大，即奔报告黄中将（指黄郛——引者），后随同黄中将赴都督行辕面禀情形。旋赴交涉司署，以电话询问本团，该犯武士英业于上午九时四十四分气绝，即将此情形面禀都督。[41]
另据报道，武气绝前，程德全曾令就近请上海医院监院张竹君与红十字会西医柯司设法医救，但已无力回天。[42]
武士英死亡消息传出后，各种猜疑不断，或曰自尽，或曰毒杀，或曰暴病，言人人殊。政府方面之人认定武之死为国民党所毒杀，称“刺宋一案系国民党内部暗斗之结果，与政府毫无关系，而此次武犯之暴死，亦全系该党一部人士之主使”，并将矛头指向负责监管武士英的黄郛，说“黄固为国民党一员，平生固与宋不好，彼甚恐该案一经严审，则该党之暗斗遂生，异变之证据渐渐露出，关于各方面大有影响，故黄郛以某手段谋杀武犯，湮灭证据”。[43]国民党方面对武士英之死也颇感意外，上海交通部于4月26日通电北京本部及各省支部、交通部，报告“宋案凶犯武士英忽暴死，情节可疑，尚待检验”，并“通告党员开全体大会，讨论对付”。陈其蔚得悉后，决定亲自到会报告病死之由，国民党人则声言，“届时倘有不合之处，必定激烈对待”。[44]
武士英之所以被管押在步兵第六十一团营仓，是因为案犯由租界移交中方后，上海地方检察厅“以案关系重大，本厅管押恐致疏虞，又不能与已判决人犯同施监禁”，故不得已暂押于由程德全“所指定之六十一团”。故武死之后，上海地方检察厅亦有函致程德全，诘问“该武犯确于何日起病，是何病症，何时身死，死时状态如何，该团有无将详细情形随时报告”，要求程德全“饬查明晰，立予赐覆”。[45]
程德全得知武死消息后，立即知会上海地方检察厅长陈崧生（即陈英），由陈厅长令检察员带检验吏至营仓，会同红十字会西医柯司及由陈厅长延请的西医柏亨及法国医生二人，于当天下午对武犯初步进行剖腹检查。“剖验时曾取出五脏，验得肝、肺二物及肺管、咽喉上节略有淤血积滞；又将大肠食肚剖验，则并无毒物。当时各西医详细研究，谓如果服毒，临死时定必上吐下泻，否则必有恶劣难忍之象。今该犯并无此种动静，似非服毒。”[46]各西医将武之心、肝、肺、胃、腰、肠、膀胱、脑并肺管上节计共九件，一并带回医院，做进一步检查。又“惟恐医院独验，尚难昭信，爰将该凶犯之心肝物逐件剪分三份，一存公共捕房，请由西医化验；一存英工部局，交由西医细验；一份归入医院，由承剖各西医化验，以明真相”。[47]
备受舆论压力的陈其蔚因应夔丞、朱荫榛二犯尚在营仓关押，遂呈文程德全，请派人接替看守，以防意外。呈文详细报告了营仓看守之严密，对武士英之死感到意外，对局外人捕风捉影表示不满。呈文云：
窃思蔚自接管该犯以来，因案关重大，当传驻团官佐、士兵、夫役等，凡遇个人私事，一律不准请假，并不得擅自出入，即有来宾晋谒，必须禀知蔚允许，准在客厅接见。自头门直至各犯禁门，节次派兵，荷枪配弹，昼夜看守。并派连长一员、排长二员，轮队梭巡，监视勤惰。即各犯饮食，亦必亲自尝试。蔚犹恐官兵勤惰不一，时督同团副张健、副官吕翌亲及各营营长，通宵达旦，分班严密监察，无敢稍懈。黄中将郛每不次来团察视。看守之责既严且密，乃武犯以猝尔毙命，蔚不胜惶惧。当经呈请都督转饬陈厅长及检察官来团检察，并派柯医生带同各西医，将武犯尸身解剖检验。上自头部脑髓，下至直肠，凡心、肝、肺、脾、膀胱、肾脏全行挖出，由该医生每件割去一片，携回医院，用药化验。是毒是病，俟该医生完全化验后，必能明白宣布。乃近来局外之人捕风捉影，谣言蜂起，一则服毒致死，再则监守毒毙，甚至以不实不尽之言登诸报端。然武犯之死，在团监守人员尚不知其理由，何局外者竟言之凿凿也！虽属立言者有心诬蔑，蔚亦惟置之度外。[48]
经西医柯司等化验，武士英之心、肺及大、小二肠均无毒。柯司并指出：“人之胸胃为脏腑最关紧要之件，大凡人之吃食由咽下，复必由胸胃而入肠肚”，现在武士英大、小二肠已验无毒质，“则胃中亦必无毒可留”。但为慎重起见，柯司又邀各西医，“配合各种药水，准将胸胃详细考验”。[49]其时曾有报道，说尸体“检验时，有田医生、两德人、一英人、一法人，异口同声，皆谓受毒身死。肠上粘有半寸阔之磷纸，是为服火柴中毒无疑”。[50]对此，陈其蔚予以反驳，指出：“该犯武士英自羁营仓以来，除每日所食粥饭之外，余无他物入口。而应桂馨则染有烟癖，曾经呈明，准予给食戒烟药丸，藉以抵瘾。即如应犯吃食香烟，所用燃火，亦不准给予火柴，皆由兵士以纸引火。至于已死武犯，素不吃食香烟，无火柴磷纸，断不得获磷毒而毙。”[51]柯司医生也予以否认，认为：“凡人如服磷毒而死，肠中异常烫热，且于人死之后，满屋必有磷气冲鼻。再查毒质之中，性较速烈者，又有西药一种，名曰贝麻子经（译音），凡人吞服，毕命甚速，惟死后尸身、手背俱作反弓式样。兹查该犯武士英均无此种形状，似属非毒致命。”[52]针对报纸传言另一参与剖验之亨司医生验得毒毙一说，柯司也予以澄清，指出：
是日动刀破腹之时，乃由各西医决议而行，且亨司医生亦系承剖之医官，用药化验之法均属有书可凭，断无彼是此非、互相歧义之理。即如近日化验该犯脏腑，日与承剖各医官公同研究，并无此说。至于报载亨医生验得毒毙一节，全属子虚，实系外间谣言，碍难作准，请为转报。[53]
根据报道，“柯司医生查验后，又邀请伊格士、希尔纳、侯登三医博士及由吴知事派来之勺博士等帮同将武之五脏化验，以显微镜审查，均无受毒痕迹”，再结合送请英工部局卫生局部分之化验结果，最后“断定武士英实因肺热症身亡，查得其肺两叶均有湿肿，又查出有杆状微菌”。[54]5月21日，《亚细亚日报》刊登了一份武士英病故检验报告，内容如下：
此次宋案要犯武士英在监病故，由沪特□西国著名医士挨格斯等化验体质，据其报告如下：（一）肝，无变症。（二）脾，略见血多病症，余照常。（三）脑，所取出考验之物系由脑膜与脑连处刮出，此处见脑血迸裂之旧状。（四）心，包膜无变状。（五）肾，见有本体病状。（六）气管，见有血多病状，圆形包膜中血亦过多。（七）肺，肺体气沈，见血多之病状。并经共同决定，系由急性肺炎症蔓延全肺间。[55]
据此，武士英系死于急性肺炎。
不过，由于武士英之死时机太过蹊跷，“不死于法捕房，不死于移交之日，而忽死于将开庭、未开庭之前之中国营仓，死得奇怪，死得凑巧”，[56]因此，也不能完全排除其被毒死可能。只不过由于刺宋既非袁、赵主使，又非革命党内斗所致，且武士英仅为应夔丞所雇一枪手，并不掌握刺案内幕，因此，不论袁世凯方面还是革命党方面，均无杀武灭口的动机与必要，“如谓造意者欲杀人以灭口，则所杀者当在应，而不在武。种种枢纽，皆在应一身，武一机械耳，杀之何益？”[57]
因此，如果一定要说武士英系被毒杀的话，应夔丞嫌疑最大，因为武士英为其所雇，只要封住武口，或设法将其除掉，便无人指证其唆使杀宋。应夔丞被抓入捕房之初，看守并不十分严密，其“律师得随时入视，研究案情，即亲属之人，亦不禁其探望”，[58]完全有可能针对武士英实施某种计划。据《神州日报》报道，二人被抓之初，“应桂馨在总巡捕房恐武士英供其主使，遂百计托人往法捕房与武关说，并以某庄所存之银，允为事后奉赠”。[59]又据《民主报》报道，法捕头卜看曾向王宠惠报告，说武士英被收押六七日后，“有应犯家人以一药水瓶进于武犯，经看守巡捕察出，送人查验，果为极毒之药水，一瓶能杀百数十人，其性至烈”。[60]果如此，则应夔丞家人确曾试图毒杀武士英，只是由于毒物被巡捕发现而未能得逞。此事发生于“武士英被收押六七日后”，也就是3月31日第一次预审开始之前，时机很敏感。很可能因为杀武计划失败，应夔丞方面决定采取拖延策略，在3月31日第一次预审时，由律师爱理斯以案情重大、辩护尚未准备完全为由，提出两礼拜后再讯，但遭到捕房律师侃克和代表政府的德雷斯律师反对，认为被告“希图延宕”。最后，公堂折中双方意见，决定延后四日再审，从而使应、武二人暂时避免了在公堂开口接受讯问。乘此间隙，应夔丞家人及党徒很可能唆使武士英翻供，要其承认杀宋系其一人所为，与应无关，应夔丞方面则保证设法对其进行救援。因此，4月4日第二次预审时，在捕房律师侃克尚未询及刺案的情况下，武士英忽然翻供曰：“刺死宋教仁之事，乃是我一人，并无第二个人。”且讲话时“声音急促，凶气满面”。应夔丞辩护律师沃沛、爱理斯听完后，“似觉得意之极，一起起立，极力辩驳”。[61]与此同时，应夔丞于4月3日在捕房内写了一封密信给内务部次长言敦源，托律师海司（即爱理斯）及翻译还有其父带往北京椿树胡同言敦源住所求救。在信中，应夔丞一方面通报武士英供认情况，说：“武供系陈、冯、吴三人令其暗杀，暗杀之前与应未见一面，今所供三人均未到案”；另一方面把武士英在其家被捕，说成“宋被难后，凶手武士英被人骗来家中，因夔□□委令，由程雪楼君规定不得直接逮捕……见武后，设法留置，一面即定赴宁，与程雪楼商请办法”。应夔丞并提出解救他的具体办法，即：“商之钦使团，须办到直解北京。用钦使团电致领事团，以捕房探捕押护为是。”[62]也就是请外国驻华公使出面，联合驻上海领事团，将他由租界捕房直接提解到北京。显然，应夔丞以为，只有到了北京，他才有机会脱罪。
应夔丞派人带信赴京向言敦源求救之时，言敦源恰好南下青岛去见洪述祖，应夔丞的北京救援计划落空，于是继续在上海活动。武士英死后，《民立报》刊登一文，题曰《监守者实难辞咎》，其中写道：“闻武于死之二日前，有言应桂馨教唆等情，有人转达于外，为应党出巨金托人毒毙。此不过昨日各方面所传说，至究竟真相，非局外人所能知也。”[63]结合前所分析，武士英死前二日向人说出应夔丞曾教唆他翻供，是完全可能的，因为他意识到了应夔丞不可能营救自己。但说应党得知武士英泄露教唆秘密后，托人将其毒毙，则可能性不大，因一次尝试毒杀被发现后，再次试图毒杀，可能性微乎其微。加之案件移交中方后，对应、武的看管都非常严密，外界很难接触案犯，就连应夔丞律师杨景斌“请求饬抄卷宗，并接见被告”，程德全都未允许，[64]应夔丞党徒欲谋划毒杀武士英，难上加难。
因此，武士英暴病而亡的可能性最大，西医的检验报告也支持这一结论。不过，对应夔丞而言，武士英之死已经算不上好消息，对整个刺宋案而言，武士英之死，也算不得一件重要事情了。