Edmund Zagorski, 63 ans, avait été condamné à la peine capitale en 1984 pour avoir tué et égorgé deux hommes qu'il avait attirés en promettant de leur vendre de la drogue.
Lundi, il a demandé à mourir par électrocution, mais les services correctionnels du Tennessee ont rejeté sa requête.
Ses défenseurs ont donc saisi en urgence la plus haute juridiction du pays pour obtenir un report de l'exécution prévue jeudi.
"Il est inadmissible que l'état refuse au prisonnier de choisir la méthode de son exécution qui est un droit légal", a estimé une de ses avocates Kelley Henri.
Dans le Tennessee, les personnes condamnées à la peine capitale avant 1999 ont le droit de choisir entre les deux méthodes.
Mais elles doivent le faire au plus tard deux semaines avant l'exécution, selon les services correctionnels de l'Etat.
Selon Mme Henri, le détenu a tardé à faire connaître son choix parce qu'il attendait une décision sur un recours intenté pour faire invalider l'usage de trois drogues, dont le puissant sédatif midozolam à l'efficacité controversé, pour les exécutions dans le Tennessee.
Or, la Cour suprême de cet Etat a rejeté cette demande lundi seulement et sa décision "a forcé Edmund Zagorski à choisir entre deux méthodes de mise à mort totalement barbares", estime Mme Henri.
Selon elle, l'injection létale est une vraie "torture", et cause "10 à 18 minutes d'une sensation de noyade, d'étouffement et de vive brûlure", alors que la chaise électrique, si elle est bien utilisée tue en "15 à 30 secondes".
Le Tennessee est l'un des neuf Etats qui continuent d'autoriser le recours à la chaise électrique. Mais dans les faits, elle n'a été utilisée que pour 14 exécutions sur près de 900 dans tout le pays depuis 2000, et n'a pas servi depuis 2013.
Cet Etat du sud, qui n'avait procédé à aucune exécution depuis 2009, a utilisé le même cocktail létal en août pour tuer un homme reconnu coupable du viol et du meurtre d'une enfant en 1986.
Avec AFP