Under den senare delen av 1900-talet kom fallet mot Hauptmann under allvarlig granskning. Ett av bevisen i hans rättegång var till exempel ett klottrat telefonnummer på en tavla i hans garderob, vilket var numret till mannen som levererade lösensumman, John F. Condon. En jurymedlem vid rättegången sade att detta var det som övertygade honom mest, men vissa författare hävdar att en reporter senare erkände att han själv hade skrivit numret. Det finns dock inga bevis för detta, och Hauptmann erkände att han klottrade Condons nummer efter att ha sett det i en tidning och hävdade att han gjorde det av intresse för fallet. Det påstås också att de ögonvittnen som placerade Hauptmann på Lindberghs egendom nära tiden för brottet var opålitliga, och att varken Lindbergh eller den mellanhand som levererade lösensumman initialt identifierade Hauptmann som mottagare.
I själva verket berättade Condon, efter att ha sett Hauptmann i en konfrontation vid New York Police Department Greenwich Street Station, för FBI:s specialagent Turrou att Hauptmann inte var ”John”, den man som Condon hävdade att han hade överlämnat lösensumman till på St Raymond’s Cemetery. Han uppgav vidare att Hauptmann såg annorlunda ut (till exempel att han hade andra ögon, var tyngre och hade annat hår) och att ”John” i själva verket var död eftersom han hade mördats av sina medbrottslingar.
I väntan i en bil i närheten hörde Lindbergh rösten från ”John” som ropade på Condon under lösensumman, men han såg honom aldrig. Även om han inför Bronx grand jury vittnade om att han bara hörde orden ”hey doc” och att det skulle vara mycket svårt att säga att han kunde känna igen en man på hans röst, identifierade han Hauptmann som en man med samma röst under rättegången i Flemington. Polisen slog Hauptmann när han satt i förvar på Greenwich Street Station.
Det har också hävdats att vissa vittnen skrämdes, och vissa hävdar att polisen planterade eller manipulerade bevis, till exempel stegen. Det finns också påståenden om att polisen fuskade med Hauptmanns tidkort och ignorerade arbetskamrater som uppgav att Hauptmann arbetade dagen för kidnappningen. Dessa och andra upptäckter fick J. Edgar Hoover, den förste chefen för FBI, att ifrågasätta det sätt på vilket utredningen och rättegången genomfördes. Hauptmanns änka kampanjade till slutet av sitt liv för att få sin mans fällande dom upphävd.
Erastus Mead Hudson var expert på fingeravtryck och kände till den på den tiden sällsynta silvernitratprocessen för att samla in fingeravtryck från trä och andra ytor på vilka den tidigare pulvermetoden inte fungerade. Han fann att Hauptmanns fingeravtryck inte fanns på träet, inte ens på ställen som mannen som tillverkat stegen måste ha rört vid. När han rapporterade detta till en polis och förklarade att de måste undersöka saken ytterligare, sa polisen: ”Herregud, säg inte så till oss, doktorn!”. Stegen tvättades sedan från alla fingeravtryck, och överste Norman Schwarzkopf Sr, överintendent för New Jerseys delstatspolis, vägrade att avslöja för allmänheten att Hauptmanns fingeravtryck inte fanns på stegen.
Det har skrivits flera böcker som förkunnar Hauptmanns oskuld. Dessa böcker kritiserar på olika sätt polisen för att ha låtit brottsplatserna bli förorenade, Lindbergh och hans medarbetare för att ha stört utredningen, Hauptmanns rättegångsadvokater för att ha representerat honom på ett ineffektivt sätt samt tillförlitligheten hos de vittnen och fysiska bevis som presenterades vid rättegången. Särskilt den brittiske journalisten Ludovic Kennedy ifrågasatte många av bevisen, t.ex. stegens ursprung och många av vittnenas vittnesmål.
I sin bok om en annan uppmärksammad rättegång på 1930-talet, Winnie Ruth Judd-fallet, hävdade den undersökande journalisten Jana Bommersbach att Hauptmann inte kunde ha fått en rättvis rättegång eftersom pressen skapade en atmosfär av fördomar mot honom. Bommersbach noterade att tidningarna på den tiden agerade som både ”domare och jury” och bevakade brott på ett sätt som skulle betraktas som sensationalistiskt i dag.
I mer än 50 år kämpade Hauptmanns änka utan framgång med domstolarna i New Jersey för att få fallet återupptaget. År 1982 stämde den 82-åriga Anna Hauptmann delstaten New Jersey, olika före detta poliser, Hearst-tidningarna som hade publicerat artiklar före rättegången som insisterade på Hauptmanns skuld, och den före detta åklagaren David T. Wilentz (då 86 år) för att få över 100 miljoner dollar i skadestånd för olovlig död. Hon hävdade att de nyupptäckta dokumenten bevisade att åklagaren hade misskött sig och att regeringsagenter hade fabricerat bevis, vilka alla var partiska mot Hauptmann på grund av att han råkade vara av tysk etnicitet. 1983 avslog USA:s högsta domstol hennes begäran om att den federala domare som behandlade fallet skulle diskvalificeras på grund av rättslig partiskhet, och 1984 avvisade domaren hennes krav.
År 1985 hittades mer än 23 000 sidor med polisdokument från Hauptmann-fallet i den framlidne guvernören Hoffmans garage. Dessa dokument, tillsammans med 34 000 sidor FBI-akter, som visserligen upptäcktes 1981 men som inte hade lämnats ut till allmänheten, utgjorde en vindflod av tidigare hemligstämplad information. Som ett direkt resultat av dessa nya bevis ändrade Anna Hauptmann återigen sitt civilrättsliga klagomål den 14 juli 1986 för att rentvå sin avlidne makes namn genom att fortsätta att hävda att han ”lurades från början till slut” av polisen som letade efter en misstänkt. Bland hennes påståenden fanns förslag om att skenan på stegen som togs från vinden, där de bodde 1935, var planterad av polisen och att lösensumman lämnades kvar av Isidor Fisch, som möjligen var den riktiga kidnapparen. År 1990 avslog New Jerseys guvernör James Florio hennes vädjan om ett möte för att rentvå Bruno Hauptmanns namn. Anna Hauptmann dog den 10 oktober 1994.
1974 skrev Anthony Scaduto Scapegoat, som intog ståndpunkten att Hauptmann blev lurad och att polisen både undanhöll och fabricerade bevis. Detta ledde till ytterligare undersökningar, och 1985 publicerade Ludovic Kennedy The Airman and the Carpenter, där han hävdade att Hauptmann inte hade kidnappat och mördat Charles Augustus Lindbergh Jr. Boken gjordes till en tv-film Crime of the Century från 1996, med Stephen Rea och Isabella Rossellini i huvudrollerna.
Inte alla moderna författare instämmer i dessa teorier. Jim Fisher, en före detta FBI-agent och professor vid Edinboro University i Pennsylvania, har skrivit två böcker i ämnet, The Lindbergh Case (1987) och The Ghosts of Hopewell (1999) för att åtminstone delvis ta itu med vad han kallar en ”revisionsrörelse”. I dessa texter förklarar han i detalj bevisen mot Hauptmann. Han ger en tolkning där han diskuterar både för- och nackdelar med dessa bevis. Han drog följande slutsats: ”I dag är Lindbergh-fenomenet en gigantisk bluff utförd av människor som utnyttjar en oinformerad och cynisk allmänhet. Trots alla böcker, TV-program och rättegångar är Hauptmann lika skyldig i dag som han var 1932 när han kidnappade och mördade sonen till herr och fru Charles Lindbergh.”
Lindbergh trodde att Hauptmann måste ha varit inblandad i kidnappningen och mordet på hans son. Han anmärkte att Hauptmann var magnifikt byggd men hade ögon som ett vildsvin.