Smith spändes fast vid en bår och fick en andningsmask fäst över näsa och mun, vilket tvingade honom att andas in rent kväve.
Vittnen uppger att han verkade vara vid medvetande i flera minuter, tvärtemot myndigheternas förutsägelser om en snabb och smärtfri död.
Enligt vittnesmålen skakade han på båren i två minuter, vilket följdes av djupa inandningar i flera minuter. Kvävgasen flödade i 15 minuter, skriver NBC News.
Delstatens fängelsechef John Hamm sa efteråt att Smith tycks ha försökt hålla andan så länge som möjligt.
Ingen hjälp från Högsta domstolen
In i det sista hoppades Smith att Högsta domstolen skulle stoppa avrättningen, men på torsdagskvällen avslog HD hans begäran. Då hade han redan på förmiddagen intagit en sista måltid från Waffle House.
Tre av HD:s nio domare röstade emot beslutet, bland dem Sonia Sotomayor som anser att Alabama har använt Smith som försökskanin.
Accepteras inte av veterinärförbund
Den hittills oprövade metoden har mötts av stark kritik från flera håll.
Däribland experter vid FN:s råd för mänskliga rättigheter som varnat för att metoden kan strida mot den internationella konventionen mot tortyr och annan grym, omänsklig eller förnedrande bestraffning.
FN-experterna uppmärksammar också det amerikanska veterinärförbundets riktlinjer om att metoden inte accepteras för flera däggdjur. Anledningen är att den kan orsaka för mycket stress.
Advokaterna: Används som försökskanin
Smiths advokater har fört en juridisk kamp för att stoppa avrättningen och hävdar i likhet med HD-domaren Sotomayor att Alabama använder den morddömde som en försökskanin.
Smith dömdes till döden 1988 för ett mord på en 45-årig kvinna som han utförde på uppdrag av kvinnans make. Sedan dess satt han fängslad i väntan på att avrättas.
Redan 2022 gjordes ett misslyckat försök med giftinjektion då läkarna inte lyckades hitta hans vener. Det bidrog till att delstaten beslutade om ett uppehåll för den metoden.
Det är första gången sedan 1982 som en ny avrättningsmetod används i USA.