Прибыв в Североморск, маршал Рокоссовский заслушал ко­мандующего флотом о состоянии С-80 и уровне подготовки ее экипажа на момент выхода в море, об обстоятельствах пропажи подводной лодки и мерах, принимаемых для ее поиска. Непосред­ственно в дело организации поисковых работ маршал не вмеши­вался, а все время поиска оставался в штабе Северного флота.

Из воспоминаний Героя Советского Союза адмирала флота Г.М. Егорова: «На совещании, где присутствовали Рокоссовский, Горшков, Чабаненко и другие, я докладывал о состоянии корабля, экипажа и об особенностях управления лодкой с подвешенными на палубу контейнерами после модернизации. Высказал и свое мнение о возможных причинах катастрофы. Что же касается ко­мандира корабля, то я дал ему ту оценку, которую неоднократно излагал командующему флотом. В заключение предложил свои соображения по поиску подводной лодки. По моему мнению, в нем должны были принять участие и боевые корабли Северного флота, и суда тралового, рыболовецкого флота, которые имели на вооружении поисковые станции косяков рыбы, способные обнаружить лодку с помощью тралов даже на грунте. Для этого рекомендовал обязательно использовать траулер «Тунец» — спе­циальное поисковое судно полярною научно-исследовательского института главка «Севрыба», имевшее на вооружении современ­ное гидроакустическое оборудование, позволяющее различать не только стаи рыб, но и неровности грунта. Это судно имело опускаемую глубоководную камеру, где мог находиться оператор. По приказанию Маршала Советского Союза К.К. Рокоссовского штаб флота разработал порядок поисковых работ. Однако время стремительно уменьшало вероятность спасения людей. А тут еще разыгрался новый сильнейший шторм. Главк «Севрыба» выделил суда для поиска. Корабли вышли в море и немедля приступили к работе».

Один день сменял другой, а результата все не было. Наконец, 3 февраля в 13  часов 15 минут тралом производившего поиск тральщика Т-742 был подсечен буй подводной лодки, при этом на тральщике якобы даже слышали ответные стуки. Место обнаруже­ния буя: широта — 69 градусов 54 минуты, долгота — 35 градусов 32 минуты.

В 13

часов 20 минут в район обнаружения буя на полном ходу устремились почти все поисковые силы.

Одновременно прочитана была и надпись на буе. Она значила* 215 ССБ-1ПР-25 и на обводе следующие цифры: 633—252—014— 11700. Спустя полчаса контр-адмирал Фоминых доложил, что найденный буй принадлежит подводной лодке 644-го проекта. Последние сомнения отпали: искать надо в районе обнаружения буя. Немедленно начинается интенсивный поиск всем, чем только возможно: металлоискателями, тралами, магнитоискателями... Однако в журнале командующего поисковыми силами вскоре появляется новая весьма удручающая запись: «Новых признаков местонахождения ПА С-80 не обнаружено». Район поиска снова постепенно расширяется.

За несколько суток поиска корабли и суда спасательных отря­дов имели 19 различных зацепов. И всякий раз в место очередного зацепа устремлялись почти все силы, и сердца моряков замирали в томительном ожидании: а вдруг- Но, увы, всякий раз спасателей ждало очередное разочарование. Обследование не давало никаких результатов, и контакты оказывались ложными.

8 февраля по данным ГРУ пришло сообщение о том, что двумя сутками ранее английский траулер «Вульверхамптон Вондерен», принадлежащий компании «Лойд Лист энд Шиппинг», возвраща­ясь из промыслового рейса из района Белого моря, потерял у по­бережья Норвегии свой гребной винт. Сразу же возникла версия, о том, что причиной гибели С-80 вполне могло стать столкновение с английским траулером Однако при дальнейшей разработке от этой версии отказались, так как выяснилось, что англичане потеряли винт, выскочив на каменную отмель. Истинность этого факта по свежим следам выяснила разведка Северного флота.

А обстановка вокруг поиска пропавшей подводной лодки продолжала оставаться чрезвычайно напряженной. В тот же день, 8 февраля, в 16.00 поступило радио от рыболовного траулера «Ту­нец». Самописец его эхолота внезапно обрисовал длинный и узкий предмет длиной около девяносто метров и высотой около двадцати, лежащий на морском дне. Когда операторы нанесли точку контакта «Тунца» с неизвестным предметом, то карандаши чуть не выпали из рук. Точка контакта находилась лишь в восьми кабельтовых от точки недавнего обнаружения спасательного буя с С-80!

Немедленно последовала команда: «Все к «Тунцу»! Штурманы кораблей и судов лихорадочно прокладывали новый курс и опреде­ляли время расчетного прибытия в указанную точку. А тем временем дало себя знать и Баренцево море. Ветер резко усилился, пошла крупная зыбь. Корабли отчаянно валяло, особенно тяжко прихо­дилось мелкосидящим тральщикам, которых бросало на высоких волнах как щепки. Но ни один из командиров не попросился в базу. Все они были полны надежды найти пропавшую лодку и, может быть, спасти еще остававшихся в живых подводников, а потому все остальное для них в этот момент было несущественно.

С вышедшего в море, несмотря на непогоду, спасательного судна «Алдан» пытались спустить батисферу, но из этого ничего не получилось. Помешал начавшийся шторм. Вскоре ветер достигал уже десяти баллов, а волнение моря — семи. Командующий флотом отдал приказ всем задействованным в поиске кораблям и судам укрыться от шторма за островом Кильдин. В море остался лишь эскадренный миноносец «Сведущий» под флагом командующего и спасательное судно «Алдан». Когда погода немного улучшилась, поиск немедленно продолжили.

Интенсивная поисковая операция производилась вплоть до 16 февраля, но оказалась безрезультатной. Расчетное время воз­можного существования людей на борту затонувшей лодки истекло. Поисковые работы начали было уже понемногу свертывать, когда 2 марта спасательное судно СС-21 зацепилось якорем за неизвест­ный тяжелый предмет, лежащий на дне. Предмет этот оставил на лапе якоря след сурика, которым окрашивали корпуса подводных лодок. Снова последовала серия выходов в море и тщательное об­следование «подозрительного» района, но и здесь все оказалось на­прасным Пропавшей субмарины не нашли. Как показали расчеты, к этому времени даже при самом благоприятном развитии ситуации для оказавшихся в подводном плену моряков С-80, из них никто уже не мог остаться в живых. В связи с этим было решено больше не изматывать понапрасну экипажи кораблей и судов, а вернуть их в свои базы. Однако поисковые мероприятия продолжались еще вплоть до августа 1961 года кораблями различных соединений по специально разработанному плану штаба Северного флота

Год за годом корабли в какой уже раз обследовали район пред­полагаемой гибели С-80. Один раз был даже обнаружен лежащий на глубине двухсот сорока метров неизвестный танкер. С новой силой работы возобновились в 1965 году. При этом использовалась вся новейшая аппаратура гидрографические эхолоты, магнитные металлоискатели, специальные гидрологические станции поиска затонувших подводных лодок и телевизионные подводные уста­новки. Так, по плану в 1967 году корабли производили поиск в южной части района, а в следующем, 1968-м, перешли в северную. Настойчивость и последовательность североморцев оказались в конце концов вознаграждены.

23 июля спасательное судно СС-47 в северо-восточной части полигона, где пропала С-80, в точке с координатами: широта 70 градусов 01 минута 23 секунды северная, долгота 35 градусов 35 минут 22 секунды восточная на глубине 196 метров с помощью гидролокационной станции поиска затонувших подводных лодок МГА-6 обнаружило затонувшую подводную лодку.

Первое же визуальное обследование, произведенное с 12 по 20 августа наблюдательными камерами НК-300 и НК-600, показа­ло, что затонувшая подводная лодка и есть пропавшая в 1961 году С-80. Осматривать затонувшую лодку спускался на наблюдательной камере лично первый заместитель командующего Северным флотом вице-адмирал А.И. Петелин. В свете прожектора субмарина являла собой фантастическое и жуткое зрелище.

20 августа специалисты по результатам наружного обследования и исходя из внешнего вида подводной лодки сформулировали об­щую версию гибели С-80. Лодка лежала на грунте без дифферента с креном в 35 градусов на правый борт. Носовая часть слегка задрана вверх. Корпус субмарины был сильно опутан рыбацкими сетями и поплавками. Оба аварийных буя были отданы. РДП, антенны и ВАН подняты в верхнее крайнее положение. Обрастание ракушками и водорослями незначительное. Предварительный вывод сводился к следующему: ракетоносец шел на перископной глубине в режиме РДП, то есть при работающих дизелях, а затем по какой-то причине резко устремился вниз. Возможно, что командир внезапно увидел неизвестное судно, шедшее на опасное сближение, и скомандовал «срочное погружение». Поплавковый клапан при этом обледенел и не сработал — вода хлынула в отсеки. Экипаж пытался «про­дуться» и всплыть, но тщетно. Лодка легла на грунт. Некоторое время люди были еще живы, об этом говорили оба выпущенных аварийных буя.