当年那些定案证据，除了呼格吉勒图的部分口供流传出来之外，其他都成了“秘密”。父亲李三仁和母亲尚爱云只是普通毛纺厂工人，根本没有任何法律意识，也没有复印留存任何提交到法庭上的证据。等到他们10年后再想拿回这些东西的时候，只在律师张娣那里找到了一审判决书，其他材料，张娣都没有保存，也无法再回忆细节。他们向法院和检察院提出查阅案卷的要求，四处碰壁。

夫妻俩寻找到的唯一一份透露了证据详情的材料，只有1996年4月20日的《呼和浩特晚报》。报纸上登载的《4·9女尸案侦破记》描述，警方在“熬了48个小时之后”终于获得了呼格吉勒图的供词，为了证实供词的真实性，“由分局刑警队技术室对他的指缝污垢采样，进行理化检验。市公安局技术室和内蒙古公安厅进行了严格的科学鉴定。最后证明呼格吉勒图指缝余留血样与被害者咽喉被掐破处的血样是完全吻合的”。

事实上，根据看过卷宗的知情人回忆，当年检测的是“呼格吉勒图指甲缝里的皮屑”，这个皮屑的血型与死者一致，都是O型。李三仁也辗转打听到了这个说法，因为他的血型也是O型，所以他相信儿子的血型应该跟他一样。可问题是尚爱云的血型是AB型，从概率上说，呼格吉勒图的血型有了各种可能，而且他们没有任何能证明儿子血型的证据。可即便如此，血型检测也只属于同类认定，并不像DNA证据那样，是同一认定。换句话说，就算指缝里的血型与呼格吉勒图不同，而又与死者一致，从法律上讲，还是不能证明呼格吉勒图就是凶手。

呼格吉勒图在一审后的上诉状中，也提到过这个血样，但他显然并不懂皮屑血型分析。他的上诉状雏形，是律师张娣和丁守君在看守所与他会面后带出来的小纸条。李三仁夫妇看到过，上面只写了三点，一是他和闫峰开玩笑说的关于性的话题，怎么能成为证人证言；二是他没有掐过死者，哪来的血迹；三是他还年轻，还能为国家做贡献。而张娣据此替呼格吉勒图写的上诉状也有些奇怪，并不是辩驳他只是听到呼叫才回来拉闫峰去报警，而是“酒后误入女厕”，“因喝酒过量做出不文明举动”，但对方“并未反抗”，自己“没有杀人的事实”，还认为死者是“惊吓致死”。

很显然，呼格吉勒图试图在上诉状里区分几个不同的事实，进女厕所、不文明举动和杀人。从逻辑角度，呼格吉勒图进过女厕所，触碰过死者，的确并不能等同于他杀了人。在最高法院2007年收回死刑复核权之前，二审都是书面审，他的上诉材料也是他能为自己所作的最后一份清白抗辩，可他却选择了承认两桩并不名誉的行为，只强调自己没有杀人的事实，他也没有质疑血型与自己不符，而是质疑血样存在的真实性。
令人生疑的还有尸检结果，查阅过部分卷宗的杨承勋记得，尸检报告里只说明死因是窒息，没有指纹检测，也没有任何与强奸相关的分泌物或毛发检测。这存在两种可能，一种是死者生前的确没有受到性侵犯；另一种则是死者生前遭遇的全部伤害，并没能经由她的尸检呈现出来。不管是哪种情况，尸检报告呈现的结果都一样，警方并没有从死者身上提取到任何有效的、能够直接证明凶手是呼格吉勒图的关键证据。

与现在各类侦破剧集中动辄做DNA检测不同，1996年的时候，中国的DNA技术还在起步阶段，全国有能力做这种测试的，只有北京、上海等少数城市的专门机构，内蒙古并不具备DNA检测的能力。在无法进行DNA检测的时候，就算能够提取相关分泌物或者毛发，也只能检测出血型，这又回到了之前的老问题，还是同类认定，而不是同一认定。

最令人生疑的是口供，杨承勋记得，他一看口供就觉得有问题，“太详细了”。在那些口供里，呼格吉勒图详细说出了死者内外衣物的颜色，连皮带是什么样子，怎么扣的都说得很清楚，“案发现场是没有灯的厕所，怎么可能？”杨承勋的看法和内蒙古政法系统的一位知情人的感叹非常一致。

可当年政法系统的核心办案者们，并没有发出同样的质疑。在赵志红认罪后，内蒙古自治区政法委组成了“4·9”案核查组，有核查组成员后来也明确对新华社记者表示，“当年判处呼格吉勒图死刑的证据明显不足，用老百姓的话说就是冤案”。可核查定论并不等于最后的法律结论，法律结论需要体现在法院的判决或裁定上。但呼格吉勒图案的重审，至今仍然未能启动。