De hade gett sig ut för att kontrollera en utlöst rörelsesensor när de besköts. Ingen misstänkt var gripen.
Det var den fjärde gränsvakten som dödades på två år. Arizonas republikanske guvernör Jan Brewer passade på att anklaga Obamaregeringen för att inte ha lyckats säkra gränsen.
Beskjutningen ägde rum nära staden Naco, en känd smuggelkorridor.