Den rabbi som var en av de fyra personerna i gisslan säger att mannen blev allt mer stridslysten och hotfull under det tio timmar långa dramat.
Han säger att den säkerhetsutbildning hans församling fått hjälpte dem att fly när tillfälle gavs. En av de fyra i gisslan hade släppts redan tidigare.
Attacken inträffade i synagogan i Colleyville i metropolområdet Dallas- Fort Worth. Gärningsmannen hade ett eller flera skjutvapen som han tros ha skaffat illegalt.
Gudstjänst på Facebook
Gisslandramat inleddes under en gudstjänst som sändes live via Facebook. Myndigheterna larmades på förmiddagen lokal tid.
Gärningsmannen kunde höras orera högljutt på Facebook och kräva att man ska frige en kvinna som sitter fängslad i Fort Worth-regionen för att ha försökt döda amerikanska soldater i Afghanistan.
Mannens bror har på Facebooksidan för det muslimska samfundet i Blackburn i England skrivit att brodern är mentalsjuk och att familjen tillbringat hela kvällen eller natten på polisstationen i Blackburn, där de varit i kontakt med brodern, gisslanförhandlarna och FBI, utan att kunna övertyga mannen att ge upp.
Skott och en smäll
Video från tv-kanalen WFAA visar hur människor springer ut ur synagogan, sedan öppnar en beväpnad man dörren, varpå han tvärvänder och stänger dörren. Kort därpå kan man höra flera skott som följs av ljudet av en explosion. Polisen har inte sagt hur mannen dog.
Israels premiärminister Naftali Bennett har på Twitter sagt att händelsen är en kraftig påminnelse om att "antisemitismens mörka krafter är vid liv och att vi måste fortsätta bekämpa dem i hela världen."
Den brittiska utrikesministern Liz Truss har fördömt attacken som ett antisemitiskt terrordåd. Truss skrev på Twitter att Storbritannien tillsammans med USA försvarar medborgarnas rättigheter och friheter mot dem som sprider hat.
Händelsen ledde till skärpt säkerhet på andra håll i USA. I till exempel New York ökade polisen sin närvaro vid viktiga judiska mötesplatser.
Källor: Reuters, AP, AFP