מעט יותר מחודשיים לאחר מות קינג, ב-8 ביוני 1968, ריי, אסיר אשר נמלט מבית הסוהר של מדינת מיזורי שנה לפני ההתנקשות, נתפס בנמל התעופה לונדון הית'רו שבלונדון כשניסה לעזוב את הממלכה המאוחדת עם דרכוןקנדי מזויף על שם רמון ג'ורג' סנייד (Sneyd). ריי הוסגר במהירות למדינת טנסי והואשם ברצח מרטין לותר קינג. הוא הודה ברצח ב-10 במרץ1969 (על אף שהכחיש את ההודאה לאחר שלושה ימים), ונגזרו עליו 99 שנות מאסר.
ב-10 ביוני1977, ריי נמלט, יחד עם עוד שישה אסירים, מבית סוהר בטנסי, זמן קצר לאחר שהעיד בפני ועדת בית הנבחרים בנוגע להתנקשויות וטען כי הוא לא ירה בקינג. בעקבות הבריחה מהכלא, ריי הופיע שוב בראש רשימת המבוקשים של ה-FBI ב-11 ביוני. ב-13 ביוני, ריי ושאר האסירים נתפסו ונכלאו מחדש, ותקופת המאסר של ריי הוארכה במספר שנים. ד"ר ויליאם פפר (Pepper) שימש כעורך דינו של ג'יימס ארל ריי עד למותו של ריי ולאחר מכן המשיך מטעם משפחת קינג.
בשנת 1997, בנו של מרטין לותר קינג, דקסטר קינג, נפגש עם ריי ותמך בפומבי במאמציו של ריי לקבלת משפט חוזר.
ריי מת בבית הסוהר ב-23 באפריל 1998 בגיל 70 מסיבוכים הקשורים במחלת כליות, שנגרמו על ידי הפטיטיס C, אשר נגרם כנראה כתוצאה מעירוי דם, שניתן לו לאחר שנדקר בבית הסוהר שבטנסי. ניתוח שלאחר המוות אישר כי ריי מת עקב כשל בכבד.
בדצמבר 1999 נתבע לדין אזרחי מסעדן בשם לויד ג'ואורז (Jowers) מהעיר ממפיס על לקיחת חלק ברציחתו של מרטין לותר קינג. ג'ואורז נמצא אשם וחויב לשלם פיצויים על סך של 100 דולרים, סכום שנקבע כדי למנוע טענות שהתביעה הוגשה מטעמים כלכליים.
