Segundo o Relatório Arroyo, Marcos José de Lima teria sido visto por seus companheiros pela última vez em 20 de dezembro de 1973, em um depósito de mantimentos. Na ocasião, Líbero Giancarlo Castiglia (o Joca) saiu em busca do companheiro, mas não o encontrou no local combinado, o que deixou os companheiros com a impressão de que havia desertado. Nos Relatórios da Marinha, da Aeronáutica e do Exército, de 1993, seu nome não é citado e não existem quaisquer outras referências. O livro Dossiê Ditadura: Mortos e Desaparecidos Políticos no Brasil (1964-1985) faz referência às fichas entregues por um militar ao jornal O Globo, publicadas em 28 de abril de 1996, onde afirma-se que “Ari Armeiro” havia sido preso em 26 de dezembro de 1973, na rodovia Transamazônica, após haver desertado. Também, segundo o livro Dossiê Ditadura, moradores da região teriam revelado que Ari foi morto e enterrado em uma fossa na localidade conhecida como Chega com Jeito. Contudo, escavações realizadas na região não obtiveram sucesso em encontrar os restos mortais de Marcos José de Lima. Segundo o tenente da Polícia Militar de Goiás, João Alves de Souza, em oitiva realizada em 20 de março de 2014, no evento conhecido como o “Chafurdo de Natal”, de 25 de dezembro de 1973, uma das mortes ocorridas foi a de Marcos José de Lima, conhecido como “José Armeiro”. Entretanto, a narrativa diverge das demais fontes disponíveis sobre o desaparecimento de Marcos José, que dão conta de seu desaparecimento cinco dias antes da chegada dos militares ao acampamento da Comissão Militar. O relatório produzido pelo Centro de Informações do Exército (CIE) em 1975, com uma lista de guerrilheiros do Araguaia, aponta a prisão de Marcos José de Lima no dia 25 de dezembro de 1973.
Marcos José de Lima é considerado desaparecido político por não terem sido entregues os seus restos mortais aos familiares, o que não permitiu o seu sepultamento até os dias de hoje. Conforme o exposto na Sentença da Corte Interamericana no caso Gomes Lund e outros, “o ato de desaparecimento e sua execução se iniciam com a privação da liberdade da pessoa e a subsequente falta de informação sobre seu destino, e permanece enquanto não se conheça o paradeiro da pessoa desaparecida e se determine com certeza sua identidade”, sendo que o Estado “tem o dever de investigar e, eventualmente, punir os responsáveis”. Assim, recomenda-se a continuidade das investigações sobre as circunstâncias do caso de Marcos José de Lima, localização de seus restos mortais, retificação da certidão de óbito, identificação dos demais agentes envolvidos e responsabilização dos agentes da repressão envolvidos no caso, conforme sentença da Corte Interamericana de Direitos Humanos que obriga o Estado brasileiro “a investigar os fatos, julgar e, se for o caso, punir os responsáveis e de determinar o paradeiro das vítimas”.