Утром 16 августа начались испытания надводного воздействия боеприпасов. Сначала одновременно подорвали заранее заложенные ФАБ-1000 (в дымовой трубе), три ФАБ-100 и два 180-мм артснаряда под полетной палубой (ФАБ - фугасная авиабомба с соответствующим индексу весом-калибром в кг). Во время второго подрыва взорвали еще одну ФАБ-1000 на полетной палубе. Третья серия одновременных подрывов заключалась в одновременной детонации ФАБ-250 и двух 180-мм снарядов.
...
Первая атакующая группа нанесла удар с высоты 2070 м и сбросила 28 авиабомб, вторая - примерно стой же высоты, сбросила 36, и третья (индивидуальное бомбометание) "разгрузилась" 24 бомбами. Три самолета вынуждены были сбросить бомбы в море аварийно. Результат бомбометания по почти неподвижному, беззащитному и совсем не маленькому кораблю оказался "впечатляющим": из ста бомб в цель попали только шесть, причем обнаружить в палубе удалось лишь пять попаданий. Летчики же настаивали на одиннадцати, считая, что часть бомб попала в уже разрушенные предыдущими подрывами места. Так или иначе, но бомбардировка АВ с точки зрения живучести ничего не дала: бомбы П-50 оказались слишком маломощными и не наносили существенных повреждений, кроме вмятин в палубе глубиной 5-10 см. Правда, одна из бомб сделала пробоину в буле диаметром около 1 м. Для боевой подготовки "сталинских соколов" атаки «Граф Цеппелин» были слишком полигонными и, видимо, мало поучительными: противовоздушной обороны, понятно, не осуществлялось, самолет наведения беспрепятственно "разгуливал" над целью, высота бомбометания соответствовала зоне плотного зенитного огня.
На этом программа "статических" надводных испытаний была завершена, началась подготовка к проведению испытаний под воздействием подводного оружия. Однако 17 августа началось постепенное ухудшение погоды – усиление волнения до трех баллов (ветер - 5-6 баллов) - и АВ начал дрейфовать в район мелководья. Возникла реальная угроза того, что его не удастся затопить на приличной глубине (в начале испытаний таковая составляла 113 м, а концу первого этапа - уже 82 м). Вице-адмирал Ю.Ф.Ралдь принял самостоятельное решение прекратить испытания и быстро добить АВ торпедами надводных кораблей. Поэтому из Балтийска были вызваны торпедные катера (типа “Элко”) ТК-248, ТК-425 и ТК-503, а также эсминцы ”Славный”, ”Строгий” и “Стройный”. Первым к АВ прибыли катера. Атака ТК-248 оказалась безуспешной - торпеда, не взорвавшись, прошла под килем АВ. Через 15 минут ТК-503 попал торпедой в правый борт. Взрывом разрушило конструкции буля, но находившиеся за ним броневой пояс оказался неповрежденным. Через час подошли эсминцы, ”Славный” выстрелом торпеды опять в правый борт добился попадания. «Граф Цеппелин» начал медленно ложиться на в правый борт, через четверть часа крен достиг 25 град. Одновременно увеличивался дифферент на нос. Еще через восемь минут (через 23 минуты после взрыва второй торпеды) «Граф Цеппелин» с креном 90 град. и дифферентом на нос 25 град. скрылся с поверхности моря.