A prova testemunhal é o meio de prova mais utilizado para fundamentar as condenações penais atualmente, aplicando alto grau de credibilidade e confiabilidade a esse meio probatório. Contudo, impende salientar que a prova testemunhal se baseia nas recordações da testemunha sobre um determinado fato, logo, confere confiança ao pleno funcionamento dos processos mnemônicos, bem como ao fato de que haverá a exata reprodução dos fatos históricos. No entanto, a memória humana é passível de falhas e contaminações, as quais demonstram o perigo que envolve o testemunho e a produção da prova testemunha, em especial no aparecimento das falsas memórias, tendo em vista que o tratamento conferido à prova testemunhal e a forma com que essa prova é produzida e conduzida, podem vir a facilitar o desencadeamento de falsas memórias no relato testemunhal, alterando as memórias originais ou até criando memórias que antes não eram existentes. Portanto, provoca-se uma reflexão em relação à necessidade de preparação por parte do judiciário para lidar com a ocorrência das falsas memórias, fenômeno existentes no processo penal brasileiro e causador de risco e grave consequência ao processo, visto que o seu aparecimento é silencioso e de difícil identificação. Ademais, sustenta a existência de uma análise mais aprofundada em relação as limitações cognitivas da testemunha, da epistemologia jurídica e a psicologia do testemunho em relação a prova testemunhal, os processos mnemônicos e as suas falhas cognitivas. Palavras-chave: processo penal; prova testemunhal; valoração probatória; confiabilidade; credibilidade; memória; falsas memórias.