По официальным сообщениям, вместе с кораблем погибли инженер-механик Игнатьев, два кондуктора (старшины) и 149 человек нижних чинов (многих офицеров и сверхсрочников спасло то, что они находились в береговом увольнении до утреннего подъема флага). Позже скончались в госпиталях от ранений и ожогов еще 64 моряка. Десятки людей стали калеками, получив ранения и ожоги…
На следующий день после катастрофы поездом из Петрограда в Севастополь выехали две назначенные высочайшим повелением царя специальные комиссии — «Верховная следственная» и «Техническая следственная», объединенные под председательством адмирала Н. М. Яковлева (члена Адмиралтейского совета, бывшего командира тихоокеанского эскадренного броненосца «Петропавловск», подорвавшегося на японских минах в 1904 году). Одним из членов технической комиссии был назначен генерал по поручениям при морском министре А. Н. Крылов, академик, выдающийся корабельный инженер, проектировавший и участвовавший в строительстве «Императрицы Марии».
За полторы недели работы комиссии в Севастополе перед ней прошли все оставшиеся в живых офицеры, кондукторы «Императрицы Марии», очевидцы с других кораблей и матросы, давшие показания об обстоятельствах катастрофы. В итоге расследования было установлено, что «причиной взрыва послужил пожар, возникший в носовом зарядном арт. погребе линкора, в результате возгорания картузного 305-мм порохового заряда, повлекшего за собой взрыв нескольких сот зарядов и снарядов главного калибра, находившихся в носовых погребах. Что, в свою очередь, привело к пожарам и взрывам боеприпасов, хранившихся в погребах и кранцах первых выстрелов 130-мм орудий противоминного калибра и боевых зарядных отделений торпед. В результате — была разрушена значительная часть корпуса, в том числе и борт. Забортная вода стала заливать его внутренние помещения, вызвав крен и дифферент на нос. А после экстренного затопления остальных арт. погребов главного калибра (что полагалось делать при возникновении пожаров и угрозе взрыва боеприпасов. — О.Б.) ситуация привела к тому, что корабль, имея большие разрушения носовых палуб и водонепроницаемых переборок, потерял остойчивость, перевернулся и затонул.
Предотвратить гибель линкора после повреждения наружного борта, выравнивая крен и дифферент затоплением других отсеков, было невозможно…».
Рассмотрев возможные причины возникновения пожара в артиллерийском погребе, комиссия остановилась на трех наиболее вероятных: самовозгорание пороха заряда, небрежность в обращении с огнем или самим порохом и «злой умысел».
