Пока заговорщики готовились вывезти тело, Распутин ожил. В воспоминаниях Юсупова описан этот момент:
«Распутин подбегал уже к воротам, тогда я остановился, изо всех сил укусил себя за кисть левой руки, чтобы заставить себя сосредоточиться, и выстрелом (в третий раз) попал ему в спину. Он остановился, тогда я, уже тщательно прицелившись, стоя на том же месте, дал четвертый выстрел, попавший ему, как кажется, в голову, ибо он снопом упал ничком в снег и задергал головой. Я подбежал к нему и изо всей силы ударил его ногою в висок. Он лежал с далеко вытянутыми вперед руками, скребя снег и как будто бы желая ползти вперед на брюхе; но продвигаться он уже не мог и только лязгал и скрежетал зубами.»
Труп заговорщики вывезли на автомобиле к Малой Невке и сбросили в прорубь.
Главные действующие лица убийства были раскрыты сразу. На звуки стрельбы к дому Юсупова прибыл городовой. Его подозвал Пуришкевич и в пылу совершаемого напутствовал ему:
Дело сразу приобрело государственное значение. Пуришкевич, пользуясь депутатской неприкосновенностью, на следующее утро уехал на румынский фронт. За Феликса Юсупова и великого князя Дмитрия Павловича просили царя члены императорской семьи. На разговор с государем был делегирован великий князь Александр Михайлович. Выслушав его защитную речь, Николай II произнес:
Убийство Распутина воодушевило войска, да и в целом население страны восприняло эту новость с энтузиазмом. Пуришкевича встречали на фронте как героя, на некоторое время он стал народным любимцем. Всеобщее ликование, впрочем, продолжалось недолго, последующие события Февральской революции полностью поглотили этот исторический эпизод.
Расследование было проведено частично, что объясняется высоким рангом вовлеченных в преступление заговорщиков. После обнаружения тела в результате осмотра были выявлены следы ранений, которые не полностью соотносились с воспоминаниями Юсупова и Пуришкевича. Судебный медик Д. Косоротов так изложил результаты вскрытия: