بیست روز قبل از شهادت، قبل از ترک خانه برای شرکت در جلسه‌ای مهم، همسر رجایی به او گفت: «پیشنهاد می‌کنم وصیت‌نامه جدیدی بنویسید. وصیت‌نامه قبلی را سال‌ها پیش نوشته‌اید.»
رجایی به یادآورد که در سال ۱۳۵۲ قبل از اینکه به زندان برود، وصیت‌نامه‌ای نوشته بود و آن روز، هشت سال از نوشتن آن وصیت‌نامه می‌گذشت.
کمی فکر کرد. سپس کاغذی خواست تا وصیت‌نامه‌ای جدید بنویسد. او بر روی یک برگ کاغذ دفتر مشق بدون این که پاکنویس کند خوش خط و خوانا و بدون خط‌خوردگی و روان و ساده وصیت‌نامه‌ای نوشت و آن را به همسرش داد. نکاتی که در این چند خط به آن‌ها اشاره شده، بسیار قابل تأمل است:
بسم الله الرحمن الرحیم
این بنده کوچک خداوند بزرگ با اعتراف به یک دنیا اشتباه، بی‌توجهی به ظرافت مسئولیت از خداوند رحیم طلب عفو و از همه برادران و خواهران متعهد تقاضای آمرزش خواهی می‌کنم.
وصیت حقیقی من مجموعه زندگی من است. به همه چیزهایی که گفته‌ام و توصیه‌هایی که داشته‌ام در رابطه با اسلام و امام با انقلاب تأکید می‌نمایم.
به کسی تکلیف نمی‌کنم ولی گمان می‌کنم اگر تمام جریان زندگی مرا به صورت کتاب در‌آورند برای دانش‌آموزان مفید باشد.
هر چه از مال دنیا دارم متعلق به همسر و فرزندانم می‌باشد. کیفیت عملکرد را طبق قانون شرع به عهده خودشان می‌گذارم.
برادرم محمدحسین رجایی وصی و همسرم ناظر و قیم باشند.
خدای را به وحدانیت، اسلام را به دیانت، محمد(ص) را به نبوت و علی و یازده فرزندان معصومین علیهم‌السلام را به امامت و پس از مرگ را به قیامت و خدای را برای حسابرسی به عدالت قبول دارم و از دریای کرمش امید عفو دارم.
این مختصر را برای رفع تکلیف و تعیین خط مشی برای بازماندگان و بر حسب وظیفه شرعی نوشتم وگرنه وصیت‌نامه این بنده حقیر با این همه تحولات در زندگی در این مختصر نمی‌گنجد و مکّه، حج بیت‌الله بر من واجب شده بود امکان رفتن پیدا نشد. اینک که به لقاءالله شتافتم این واجب را یکی از بندگان صالح خداوند به عهده بگیرد. ثلث اموال به تشخیص بازماندگان به «خیرالعمل» صرف شود و اگر به نتیجه قطعی نرسیدند به بنیاد شهید بدهید.
