В таком слове ударение должно быть поставлено на слог со второй буквой Е — смертЕльной.
Вспоминая, как я сама страдала во время смерте́льной болезни моего мужа, я с тем большей грустью смотрела на ее горе и потому прошу разрешения не задерживаться на этом.
— Уильям Коллинз, Женщина в белом
Частые близкие контакты с нечестивцами влияли на их разум и подвергали их души смерте́льной опасности.
— Терри Пратчетт, Мелкие боги
Даже Джудит, которую в смерте́льной агонии швыряло по снегу, даже она, пронзительно крича, зафиксировала в своем угасающем сознании приближающуюся громадину.
— Николас Эванс, Заклинатель
Как он счастлив: он не слышит ничего, не чувствует ни боли от ран, ни смерте́льной тоски, ни жажды… Штык вошел ему прямо в сердце.
— Всеволод Гаршин, Красный цветок
Но Пестрак спал, а выражение смерте́льной усталости на его лице было не оттого, что он устал больше других, напротив, он был моложе и сильнее многих, — выражение усталости на его лице было от всего пережитого за этот день.
— Константин Симонов, Живые и мертвые