Во время процесса в печати развернулась массированная атака на троцкистов. Р. Медведев приводит такие заголовки газет тех дней: «Скрытый троцкист», «Покровительтроцкистов», «Троцкисты на идеологическом фронте», «Троцкистская диверсия в науке», «Троцкистский салон писательницы Серебряковой», «Следы троцкизма в Наркомземе Узбекистана».
В газетах было опубликовано стихотворение Демьяна Бедного «Пощады нет!», в котором говорилось:
Юрий Жуков пишет: «Уже 16 августа в „Правде“ появилась корреспонденция из Азербайджана о том, что газета „Бакинский рабочий“ „покрывает троцкистов“. 19 августа — обширный, на два подвала, материал за подписью Л. П. Берии о разоблачении первого секретаря ЦК Компартии Армении А. Ханджяна, который якобы был в прошлом связан с покончившим еще полтора года назад жизнь самоубийством В. В. Ломинадзе. 23 августа — сообщения об обличительно-разоблачительных партактивах, прошедших в Москве и Киеве, на которых выступили Н. С. Хрущев и П. П. Постышев».
К хору проклятий в адрес подсудимых присоединились и бывшие видные оппозиционеры. 21 августа в «Известиях» была опубликована статья К. Б. Радека «Троцкистско-зиновьевско-фашистская банда и ее гетман Троцкий». В тот же день, 21 августа, «Правда» опубликовала письмо Г. Л. Пятакова, которое было озаглавлено «Беспощадно уничтожать презренных убийц и предателей». Пятаков писал: «Нет слов для того, чтобы полностью выразить негодование и отвращение. Эти люди утратили последнее сходство с человеческой природой. Их надо уничтожить как падаль, которая заражает чистый воздух страны Советов; опасную падаль, которая может вызвать гибель наших вождей и уже привела к гибели одного из лучших людей нашей страны — этого чудесного товарища и вождя С. М. Кирова… Многие из нас, включая меня, из-за нашего невнимания, благодушия и утраты бдительности по отношению к окружающим, невольно помогли этим бандитам творить свои черные дела… Хорошо, что Народный комиссариат внутренних дел разоблачил эту банду… Хорошо, что ее можно истребить… Честь и слава сотрудникам Народного комиссариата внутренних дел».
В тот же день, 21 августа, «Правда» опубликовала письмо бывшего соратника Троцкого еще по дореволюционному времени X. Г. Ваковского «Не должно быть пощады!». 24 августа «Правда» опубликовала статью Е. А. Преображенского «За высшую меру измены и подлости». Пожелания Преображенского, Пятакова, Раковского и других реализовались. Все подсудимые были приговорены к смертной казни и 24 августа были расстреляны.
Бухарин в личном письме Ворошилову писал: «Циник-убийца Каменев омерзительнейший из людей, падаль человеческая… Что расстреляли собак — страшно рад». Однако в ходе процесса неожиданно были оглашены сведения о «преступных связях» Бухарина и других с подсудимыми. Так, обвиняемый Рейнгольд сообщал о своих переговорах с Бухариным, Рыковым, Томским. Каменев утверждал, что участниками заговора были Сокольников, Радек, Серебряков, Шляпников, но заговорщики постарались их засекретить и создать из них небольшую группу для продолжения террористической деятельности в случае провала основного центра. Позже среди этих имен, упомянутых подсудимыми, Вышинский назвал и заместителя наркома тяжелой промышленности Пятакова.
22 августа в «Правде» был опубликован репортаж с московского завода «Динамо», рабочие которого потребовали «расследовать связи Томского — Бухарина — Рыкова и Пятакова — Радека с троцкистско-зиновьевской бандой».
Еще до завершения процесса было объявлено о проведении следствия по поводу причастности к контрреволюционному заговору Бухарина и Рыкова. 21 августа М. П. Томский в своем выступлении на партийном собрании в издательстве ОГИЗ, который он возглавлял, покаялся в своих «преступных связях с подсудимыми по процессу 16-и». На следующее утро он застрелился. Рыков попытался застрелиться, но ему помешали его родные. Однако 10 сентября было опубликовано сообщение Прокуратуры СССР, в котором говорилось, что «следствием не установлено юридических данных для привлечения Н. И. Бухарина и А. И. Рыкова к судебной ответственности, в силу чего настоящее дело производством прекращено».
Вскоре были арестованы бывший видный бухаринец Н. А. Угланов, а также первый секретарь ЦК Компартии Армении А. Ханджян. Были арестованы бывшие видные троцкисты: заместитель наркома тяжелой промышленности Г. Л. Пятаков, заведующий Бюро международной информации ЦК ВКП(б) К. Б. Радек, первый заместитель наркома лесной промышленности СССР Г. Я. Сокольников, заместитель начальника Главного управления шоссейных дорог НКВД СССР Л. П. Серебряков.
