Подошедшие пожарные баркасы подали шланги на палубу, люди отчаянно пытались подавить бушевавшее пламя. Шлюпки и катера подбирали сброшенных на воду людей, принимали раненых и обожженных. Уже спустя 15 минут после начала пожара на корабль прибыл командующий флотом вице-адмирал А. В. Колчак, который, как он докладывал императору, стремился прежде всего «ограничить распространение взрывов, последствия которых могли бы принести большой вред на рейде и в городе». По его распоряжению отвели на безопасное расстояние «Императрицу Екатерину Великую», на палубу которой начали падать горящие полузаряды пороха. Но не помогло ни непрерывное заливание пожара водой, ни разворот корабля лагом к ветру, ни попытки подтянуть его к берегу кормой.

Взрывы (а их было от 14 до 25) сотрясали корабль. В 7 ч 2 мин последовал новый сильнейший взрыв, после которого носовая часть начала принимать воду уже и через орудийные порты. Через 6–7 минут линкор, дрогнув от послед него взрыва, по палубу сел в воду носом. В 7 ч 12 мин форштевень корабля (глубина под килем составляла всего от 8 до 12 м) уткнулся в грунт. И только тогда, в 7 ч 16 мин, уже наполовину погрузившись, «Императрица Мария» стала валиться на правый борт и, продержавшись на поверхности килем вверх еще около 4 мин, затонула. Затянутый водоворотом, погиб оказавшийся в опасной зоне паровой катер.

Прибывшую из Петрограда комиссию Морского министерства возглавлял член Адмиралтейств-совета адмирал Н. М. Яковлев. Членом комиссии и главным экспертом по кораблестроению был генерал для особых поручений при морском министре флота генерал-лейтенант, действительный член Академии наук А. Н. Крылов. Он и стал автором заключения, единогласно одобренного комиссией.

Из трех возможных версий пожара две первые – самовозгорание пороха и небрежность личного состава в обращении с огнем или пороховыми зарядами – комиссия в принципе не исключала. Что касается третьей, то, даже установив ряд нарушений в правилах доступа к погребам и недостаток контроля за прибывавшими на корабль рабочими (их по давней воинской традиции пересчитывали по головам, не проверяя документов), комиссия признала возможность диверсии маловероятной.

В своих показаниях в январе 1920 года в Иркутске Колчак заявил, что, «насколько следствие могло выяснить, насколько это было ясно из всей обстановки, я считал, что злого умысла здесь не было. Подобных взрывов произошел целый ряд и за границей во время войны – в Италии, Германии, Англии. Я приписывал это тем совершенно непредусмотренным процессам в массах новых порохов, которые заготовлялись во время войны. В мирное время эти пороха изготовлялись не в таких количествах, поэтому была более тщательная выделка их на заводах. Во время войны, во время усиленной работы на заводах, когда вырабатывались громадные количества пороха, не было достаточного технического контроля, и в нем появлялись процессы саморазложения, которые могли вызвать взрыв. Другой причиной могла явиться какая-нибудь неосторожность, которой, впрочем, не предполагаю. Во всяком случае, никаких данных, что это был злой умысел, не было».

Комиссия, сопоставив показания командира, офицеров и нижних чинов об обстоятельствах гибели линейного корабля «Императрица Мария», пришла к следующим заключениям:

По записи в журнале линкора «Евстафий» дальнейшее развитие пожара на линкоре «Императрица Мария» представляется так:

На линкоре «Императрица Екатерина» записано:

Тем временем на гибнущем линкоре сделано распоряжение и приведено в исполнение о затоплении погребов 2-й, 3-й и 4-й башен; приняты шланги с подошедших портовых баркасов, и струи воды направлены в место главного пожара, подан буксир на портовый пароход, и корабль повернут лагом к ветру, затушены небольшие пожары, возникшие в разных местах на верхней палубе от падавших горящих лент пороха, выбрасывавшихся отдельными взрывами из места главного пожара. Около 7 часов утра пожар стал как бы стихать, корабль не имел ни заметного дифферента на нос, ни крена, и казалось, что он будет спасен, но в 7 ч 02 м раздался взрыв значительно более сильный, нежели предыдущие; после этого взрыва корабль стал быстро садиться носом и крениться на правый борт.

Носовые пушечные порты, а затем носовая часть верхней палубы ушли под воду, корабль, утратив остойчивость, стал медленно опрокидываться и, перевернувшись вверх килем, затонул на глубине 10 сажен (18 м) в носу, 8 сажен (14,5 м) в корме, причем носовая его оконечность ушла в ил на 25 футов (7,6 м), кормовая – на 3–4 фута (0,9–1,2 м), и корабль лежит на дне, с небольшим креном в указанном положении.