Mannen, som tidigare dömts till 17 års fängelse på den då 17-åriga Birgitte Tengs 1995, frikändes av Gulating lagmannsrett på tisdagen.
Rätten var dock oenig, då två av domarna ville fälla 53-årigen.
17-åriga Birgitte Tengs blev mördad några hundra meter från sitt hem på Karmøy på den norska sydvästkusten, natten till den 6 maj 1995.
Hon hade utsatts för grovt våld och sexualbrott. Mordet och den efterföljande rättsprocessen har under åren blivit mycket uppmärksammade i Norge.