未被当场毒死
谋杀行动是贝利亚一手策划的。贝利亚的儿子谢尔戈说，父亲知道斯大林在1952年时便有意逮捕自己，他决定孤注一掷。下毒时间的选择用心良苦：1953年2月28日至3月1日，正值周末，医学权威恰好放假。这表明在投毒之初，凶手寄希望于毒药迅速致命。
不过，有证据显示，斯大林未能被当场毒死，对贝利亚而言这是沉重的打击，他变得歇斯底里。
贝利亚
但据包括斯大林之女斯韦特兰娜在内的许多人回忆，当"一切结束"后，贝利亚"难掩喜色"。
贝利亚的这次下毒几乎功败垂成。所以，斯大林尸骨未寒，他便将暗杀专用毒品实验室的主任迈拉诺夫斯基投入监狱。
后者在狱中多次给贝利亚写信，承认自己对剧毒药品的效用渲染过度，请求宽恕。
以下是迈拉诺夫斯基书信的片段："请求您宽洪大量，饶恕我犯下的罪行。我有使用若干新药的建议：看似普通安眠药，但却能置人于死地。
斯大林
在执行您给我下达的完全正确的指令时，我发现我们在食物和饮料中使用药物的技术过于老化，必须寻求通过所吸入空气来产生作用的新方法……"(1953年4月21日)
第三只矿泉水瓶失踪
斯大林的警卫回忆说，当时，领袖在喝下矿泉水后便不行了，他倒地不起，桌上还有三只矿泉水瓶和一只水杯。
毒药迅速发挥作用，只不过没有使斯大林当场死亡。被女清洁工发现时，斯大林已失去了知觉。
记者在翻阅档案时意外发现了一个相当有趣的细节，克宫保健局决定在1953年11月8日向列宁博物馆的斯大林陈列室移交"部分药品和三只矿泉水瓶"，但9日移交的仅有两只瓶子，且未说明原因。为何第三只瓶子不见踪影？毕竟斯大林是在喝水后倒下的，或许那里残留着毒药。
