在基督受难图上，耶稣的腿是被钉在十字架的前面，但是科学家们在对新发现的埃赫纳男-本-哈科尔的坟墓进行研究时发现，哈科尔的腿是被钉在垂直树干的两侧，钉子从他的脚踝钉入，但是他的手上没有发现任何伤痕。研究称，用十字架处死犯人还有很多种形式，实际上十字架的形状可以发生改变，耶稣十二门徒之一的圣安德鲁斯就是被钉死在X形的十字架上。
而且，并不是所有的十字架死刑都需要用钉子，有的犯人只是被绑在十字架上活活的耗死。基督受难的秘密一直是西方学术界研究的热点，不光是神学家热衷这个课题，历史学家和生物学家也非常感兴趣。研究发现，罗马时代十字架或圆柱死刑非常流行，但是在基督升天后的几个世纪，这种刑罚开始慢慢消失。
掌握权力的人不再用处死“神的儿子”的方法来处死犯罪的人，绞刑和其它刑罚开始广泛使用。现代人很难相象十字架刑罚的痛苦，因为从表面上看，如果只把一个绑在木桩上，并不是一种特别残酷的刑罚。在解剖学者和生理学者的帮助下，历史学家们曾出版过一些特别研究报告，向人们解释长时间绑在十字架上怎样致人死亡。
一个被绑在十字架上的人可能会活活渴死，也可能因为窒息而死，因为一个手被绑着的人呼吸会非常困难。如果被钉在十字架上，可能会因为失血过多而死，还有很多研究显示，会因为动脉阻塞而死。科学家们达成的共识是，十字架刑罚是一种处死人的异常残酷的方式，因为它是在几天的时间内把人慢慢折磨死。十字架刑罚是罗马人的发明，它只在人类历史上出现过很短的时间，而且只局限在很小的范围内，其它文明也有自己独特的处死犯人的方式。
腓尼基人（一说罗马）发明了十字架刑。腓尼基帝国是古代地中海东岸北部地区一系列小城邦的总称，其历史可以一直追溯至公元前30世纪。腓尼基人曾是地中海沿岸最着名的商人、主要从事航海和贸易活动，其对人类文明的最大贡献是发明了字母文字。大约在公元前1000年，腓尼基帝国达到鼎盛时期。后来该国陆续被亚述人、巴比伦人、波斯人和亚历山大大帝征服，公元前64年并入罗马的叙利亚行省。
腓尼基人的一大发明，就是把人钉在十字架上处死。其后，这种办法由腓尼基人传给了希腊人、亚述人、埃及人、波斯人和罗马人。当罗马人把耶稣钉死在十字架上的时候，这种死亡方式被视为是最屈辱的。罗马人认为：只有奴隶和最坏的罪犯才可以被这样处死，对一般的罪人则采用别的方法处死，而不必承受这种侮辱下的痛苦。
这种残酷的刑罚起源于一根木桩。起初是把犯人绑在木桩上，令他窒息而死，既简单又残忍。后来木架被引入，有十字架、T形架和X形架。X形架又被称为“圣徒安德鲁之架”，因为这位圣徒就是死在X形架上。尽管各地行刑的细节略有不同，但大致情形都一样：犯人先被鞭笞，然后被迫背着木架走到刑场。有时木架很重，一个人很难搬得动。行刑前，犯人被剥去衣服，只剩下一块缠腰布。
犯人的手掌和脚下面有一块楔形木，防止身体因重力而滑落。然后把十字架插进地上预备好的固定口内。为了加速死亡，有时犯人的四肢会被打断。犯人的耐受力越强，受折磨的时间就越久。无情的烈日炙烤着他们裸露的皮肤，苍蝇叮在他们身上吸食汗液，空气中的沙尘令他们窒息。十字架刑通常是成批执行，所以在一个地点常会同时立起若干个十字架。
犯人被处死后要继续挂在十字架上示众，示众之后，按惯例要将十字架和罪犯一起埋掉。十字架刑后来又经历了一些改良，比如把犯人头朝下固定在木架上，这样能使犯人很快失去知觉，实际上减轻了犯人的痛苦。现代人很难相象十字架刑罚的痛苦，因为从表面上看，如果只把一个人绑在木桩上，并不是一种特别残酷的刑罚。十字架上的犯人不是饿死或渴死的，也不是因为出血而死——钉钉子，犯人最终是因窒息而死。
钉在十字架上的人只能靠伸缩双臂呼吸。可是在这样的一种姿势下，加上钉子打进去所产生的强烈的疼痛，很快所有的肌肉就会产生一种猛烈的反伸缩力，于是胸腔充盈着的空气无法排出。为了加速窒息，在最强壮的人的脚上往往还要挂上重物，这样他就再也不能伸缩双臂进行呼吸了。 科学家们达成的共识是，十字架刑罚是一种处死人的异常残酷的方式，因为它是在几天的时间内把人慢慢折磨死。
