På dagen for Kings mord boede Ray på et flophus nær Lorraine Motel, hvor King boede. Han lejede et værelse med udsigt til motellets balkon, hvor King blev skudt. Ray blev set forlade flophuset kort efter skyderiet.
Få dage efter mordet blev Rays fingeraftryk fundet på en riffel, der menes at være blevet brugt i skyderiet. Han blev også identificeret som ejer af en bil, der blev set forlade gerningsstedet.
Ray flygtede til Canada efter mordet, men han blev til sidst arresteret i London i 1968. Han blev udleveret til USA og stillet for retten for Kings mord. I 1969 blev han kendt skyldig og idømt 99 års fængsel.
Ray døde i fængslet i 1998. Han tilstod aldrig at have dræbt King, men han fastholdt altid sin uskyld. Der har været nogle konspirationsteorier om Kings mord, men de overvældende beviser peger på Ray som den enlige pistolmand.