В 16 часов 40 минут с одного из эскадренных миноносцев доложили: «Есть контакт с большим металлическим предметом на глубине. Широта 69 градусов 48,5 минуты, долгота 36 градусов 20 минут».
В 16 часов 55 минут о контакте доложено главнокомандующему ВМФ. Тот отдает приказ: «Все туда!» Спустя тридцать минут контр-адмирал Городницкий доложил об ошибочности контакта.
30 января с подмосковного аэродрома ВМФ Астафьево в Североморск прибыл Маршал Советского Союза Рокоссовский, бывший в тот период главным инспектором — заместителем министра обороны СССР, главнокомандующий ВМФ Горшков, адмиралы Виноградов и Пантелеев и большая группа адмиралов и офицеров центральных учреждений Министерства обороны и ВМФ. Непосредственное расследование происшествия главнокомандующий ВМФ возложил на своего заместителя вице-адмирала Иванова.
Прибыв в Североморск, маршал Рокоссовский заслушал командующего флотом о состоянии С-80 и уровне подготовке 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 полярного 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».