Joesoepov, die Raspoetin in de voorafgaande zes weken meerdere malen had ontmoet voor vermeende genezende behandelingen, nodigde hem uit in het Moikapaleis. Hij wekte daarbij de indruk dat zijn echtgenote, prinses Irina, uit Koreiz zou zijn teruggekeerd en dat Raspoetin haar na een besloten huisfeest zou kunnen ontmoeten. Irina had echter geweigerd mee te werken en verbleef bij haar ouders op de Krim.<ref>[303]</ref>

Na middernacht begaf prins Felix zich samen met dokter Stanislaus de Lazovert naar Raspoetins woning. Op dit ongebruikelijke tijdstip maakte Joesoepov geen gebruik van de hoofdtrap, maar van een diensttrap in de binnenplaats. Na ongeveer een half uur keerden zij terug naar het recent gerenoveerde paleis. In het souterrain was een ruimte voorbereid als ontvangstruimte.

Op een andere etage wachtten de overige samenzweerders: grootvorst Dimitri Pavlovitsj, Vladimir Poerisjkevitsj, Lazovert en Soechotin. Zij deden alsof er een feest gaande was.<ref>[304]</ref>

In zijn memoires schreef Joesoepov dat hij Raspoetin thee en petit fours aanbood die met een grote hoeveelheid kaliumcyanide waren vergiftigd. Poerisjkevitsj, geheelonthouder, noteerde dat hij het openen van wijnflessen hoorde. Joesoepov speelde gitaar en zong zigeunerballades.

Daarop ging Joesoepov naar boven en keerde terug met een revolver. Hij schoot Raspoetin van korte afstand; de kogel drong de borst binnen, doorboorde maag en lever en verliet het lichaam aan de rechterzijde.<ref>[311]</ref> Raspoetin viel op de grond.

Raspoetin bleek echter nog te leven. Na enige tijd kwam hij bij bewustzijn en probeerde te ontsnappen. Hij bereikte via een onbeveiligde deur de binnenplaats, die kort daarvoor nog door de samenzweerders was gebruikt. Poerisjkevitsj werd door het lawaai gealarmeerd en vuurde vier keer; drie schoten misten doel, één drong de rechter nier binnen en bleef in de wervelkolom steken.<ref>[318]</ref> Raspoetin bereikte de poort niet en stortte neer in de sneeuw.<ref>[319]</ref>

Het lichaam werd terug naar binnen gedragen. De samenzweerders besloten Raspoetins bezittingen te verbranden. Soechotin trok diens bontjas, overschoenen en handschoenen aan en vertrok samen met Dimitri Pavlovitsj en Lazovert in de auto van Poerisjkevitsj, om de indruk te wekken dat Raspoetin het paleis levend had verlaten.<ref>[324][325]</ref>

Twee politieagenten, die een snelle reeks schoten hadden gehoord en auto’s hadden zien komen en gaan, bespraken dit op de Pochtamtsky-brug. Eén van hen ondervroeg de butler van Joesoepov, maar werd aanvankelijk weggestuurd.<ref>[329]</ref> Twintig minuten later werd hij opnieuw ontboden. Poerisjkevitsj verklaarde dat hij Raspoetin had doodgeschoten en verzocht de agent te zwijgen “in het belang van de tsaar”.<ref>[330–336]</ref> De agent rapporteerde zijn bevindingen echter aan zijn superieuren.<ref>[324]</ref>

Op maandagochtend 19 december werd Raspoetins lichaam aangetroffen nabij de oever van de rivier, ongeveer 140 meter ten westen van de Petrovski-brug.<ref>[344][345]</ref> Later die dag werd het lichaam overgebracht naar het verlaten Chesmenski-almshuis. Die avond verrichtte de forensisch arts Kosorotov een autopsie, waaruit bleek dat de onmiddellijke doodsoorzaak het derde schot was, dat de frontale hersenkwab had getroffen.<ref>[338][346]</ref> Het officiële autopsierapport is tot op heden niet teruggevonden.<ref>[347][348]</ref>

Bij het gerechtelijk onderzoek werd vastgesteld dat Raspoetin op drie plaatsen was beschoten: een schot door de maag in de lever, een schot langs de wervelkolom door de nieren en een schot in het voorhoofd. Daarnaast werden meerdere ernstige bloeduitstortingen geconstateerd; aan de rechterzijde van het lichaam werden botbreuken vastgesteld, toegeschreven aan de val van de brug. Er werd geen cyanide aangetroffen<ref>[166]</ref> en evenmin water in de longen, waaruit werd afgeleid dat Raspoetin reeds was overleden voordat hij in het water werd geworpen.<ref>[167]</ref>

Op 21 december werd Raspoetin begraven in het park van Tsarskoje Selo, op het terrein van Anna Vyrubova.<ref>[169][350][351]</ref> De plechtigheid om 08.45 uur werd bijgewoond door het keizerlijk paar met hun dochters, Vyrubova en een kleine kring vertrouwelingen, onder wie Lili Dehn en Protopopov.

Zonder verhoor of proces stuurde de tsaar kort daarop grootvorst Dimitri Pavlovitsj en Felix Joesoepov in ballingschap, waarmee hij voorkwam dat de moord op Raspoetin ooit aan een rechtbank werd voorgelegd.<ref>[354–356]</ref> Het politieonderzoek werd stopgezet; de overige samenzweerders bleven ongestraft.<ref>[357][358]</ref>

Het gerechtelijk onderzoek werd uiteindelijk na ongeveer tweeënhalve maand definitief gestaakt, op bevel van de keizerin — of, volgens andere bronnen, door Aleksandr Kerenski, inmiddels minister van Justitie.<ref>[168]</ref>

Daarmee bevond vrijwel de gehele keizerlijke familie zich buiten de hoofdstad of onder huisarrest. Tsaar Nicolaas II trad nauwelijks nog in het openbaar op, terwijl keizerin Alexandra zich steeds verder terugtrok. Het hof raakte politiek geïsoleerd, wat de bestuurlijke verlamming in de laatste maanden vóór de Februarirevolutie verder versterkte.