Пока Пугачева везли мимо собравшейся на площади толпы, тот неоднократно кланялся людям, пришедшим взглянуть на мучения лидера народного восстания. Когда приговоренного возвели на эшафот в сопровождении его ближайшего соратника Перфильева, туда же поднялись палачи, судебные приставы, чиновники и священники. В момент зачитывания обвинительного приговора Пугачев молча перекрестился и произнес беззвучную молитву. Палачи избавили Емельяна Ивановича от тулупа, малинового полукафтана и других предметов одежды. Когда палач держал окровавленную голову бунтовщика в руках, Пугачев совершил последний всплеск руками, который ввел всех присутствующих в замешательство. Из уст обер-полицмейстера Архарова, накинувшегося на палача с кулаками за несоблюдение предписанного договора, прозвучала фраза: «Руби руки скорей». Далее от обезглавленного тела были отсечены конечности (при четвертовании они отрубались в первую очередь).
Правящая верхушка Российской Империи была серьезно напугана разразившейся крестьянской войной, поэтому Екатерине II пришлось пойти на ряд крайних мер, предпринятых для искоренения в народе памяти о бунтовщиках. Родную станицу Емельяна Ивановича перенесли в другую местность и переименовали в Потемкинскую. Реку Яик назвали Уралом, а представителей яицкого казачества стали величать уральскими. Запорожскую Сечь расформировали полностью по причине ее большой опасности для Российского государства.
При допросах Пугачева, которыми руководил лично Степан Шешковский, главный секретарь Тайной экспедиции, Екатерина II интересовалась у следствия главным образом вопросом, кто его подтолкнул к восстанию, были ли сподвижники в Москве. В июне 1774 года яицкую секретную комиссию возглавил генерал-майор Потемкин, осенью того же года зачинщиков вооруженного восстания перевели в Москву для проведения дальнейших следственных действий. В результате допросов Потемкиным Пугачев вынужден был оговорить себя и других участников, признавшись в некоем «раскольническом заговоре». Однако данная информация впоследствии не подтвердилась, и следствие было завершено.
Александр Суворов, конвоировавший Пугачева, отзывался о казаке, как о хорошем военноначальнике, который знает толк в военной науке, а также как о человеке, обладавшим превосходной выдержкой и достоинством. Многие люди, удостоенные личной аудиенции Емельяна Ивановича, рассказывали о том, что указывая на портрет Павла, на котором был изображен великий князь, приговаривал: «Жаль мне Павла Петровича, как бы окаянные злодеи его не извели!». Екатерина II в письме Вольтеру зимой 1774 года презрительно отзывалась о лидере народного восстания: «Маркиз Пугачев, о котором вы снова пишете в письме от 16 декабря, жил как злодей, и окончил свою жизнь трусом».
Над биографией Емельяна Ивановича работал Александр Сергеевич Пушкин, создавший образ Екатерины II в своем знаменитом произведении «Капитанская дочка». В нем императрица описывается как румяная молодая 40-летняя женщина с глазами голубого цвета, излучавшая важность и спокойствие. Образ Пугачева в «Капитанской дочке» противопоставлен Екатерине, поскольку предводитель народного восстания был движим чувством справедливости, великая императрица, в свою очередь, являлась олицетворением самодержавного произвола. Гринев, персонаж произведения Пушкина, описал царицу как очень хитрую и изворотливую особу, которая очаровывала людей, после чего пользовалась их простотой и доверием. Об этом красноречиво говорит сцена диалога Екатерины II с Марьей Ивановной в императорском саду.
Поскольку сведения о лидере народного восстания на протяжении сотен лет находились под грифом «секретно», как находятся и до сих пор, узнать достоверную информацию о Пугачеве довольно непросто. По неподтвержденным данным, сама фамилия «Пугачев» происходит от слова «Пугач», и была выдумана пропагандистами царского двора с целью сделать образ знаменитого бунтаря отталкивающим и нелицеприятным. Армию Емельяна Ивановича во многих официальных источниках именовали не иначе, как «бандой», а всех членов вооруженного народного формирования — преступниками.
Правительство Российской Империи на протяжении длительного периода пыталось скрыть происходящие кровавые события от иностранного дипломатического корпуса. Когда армия под предводительством Пугачева вовсю орудовала по территориям Поволжья, немецкий посол граф Сольмс догадался о текущем положении дел благодаря отсутствию черной икры на торговых прилавках. Ряд неофициальных источников, включая отзывы ближайших сподвижников Пугачева, утверждают, что в его распоряжении были несметные богатства, принадлежащие башкирским и татарским ханам. Однако на сегодняшний день имя счастливчика, обнаружившего лошадиную попону, расшитую сапфирами и рубинами или другие сокровища Пугачева, неизвестно.
