К слову сказать, нашим морякам удалось до самого конца работ сохранить в тайне цель операции «Глубина». В тот год американцы и норвежцы так и не узнали, чем так долго и настойчиво занимались советские спасательные суда севернее полуострова Рыбачий. Дотошные специалисты «Джейна» в течение восьми лет так и не заметили «исчезновения» из списков нашего флота подводного дизельного ракетоносца с бортовым номером 552…
11 июля С-80 отбуксировали в бухту Завалишина Тириберской губы. Там на глубине 51 метра гини были перестроены и С-80 стали поднимать на поверхность. За подъемом наблюдали из-под воды со специальных камер. 24 июля С-80 была поднята на поверхность и предъявлена комиссии для установления причин гибели. При подъеме лодки на поверхность, было хорошо заметно травление соляра из РДП, а затем пузырьков воздуха — соляром.
Как отмечено в заключении комиссии: «Подъем подводной лодки с глубины в двести метров был осуществлен впервые в мировой практике судоподъема. Впервые все глубоководные работы были произведены безводолазно, исключительно с помощью специальных рабочих камер с манипуляторами и наблюдательной камеры, подводных телевизоров. Вся операция осуществлена за 34 дня в сложных погодных условиях».
Внешний осмотр С-80 показал, что у подводной лодки видимых повреждений нет. Все ее люки были задраенными, ракетные контейнеры повреждений не имели, однако корпус сильно изъеден ржавчиной. Днище лодки оказалось сильно вмятым, что было, по-видимому, связано с ее ударом о грунт при падении. Перед вскрытием люков взяты пробы воздушной среды в первом, третьем и седьмом отсеках. Анализ показал, что кислорода в отсеках практически нет. В первом отсеке он составлял всего 0,9 процента, в третьем — 3,1 процента и в седьмом соответственно 5,1 процента. Для специалистов это говорило о том, что люди, находясь там, дышали и жили еще некоторое время после катастрофы. Зато во всех трех отсеках было много водорода, выделившегося, скорее всего, при затоплении аккумуляторных батарей из-за электролиза, а так же окиси углерода — из-за разложения человеческих тел.
После первичного внешнего обследования подводную лодку провентилировали и продули азотом. 29 июля, когда в отсеках была, наконец, создана безопасная среда, вскрыли верхнюю крышку люка седьмого отсека (нижняя была открыта) и верхний рубочный люк.
Первоначально в отсеки С-80 спускались в аппаратах ИСП-60, затем, когда содержание окиси углерода значительно снизилось, а уровень кислорода повысился, работы продолжались в фильтрующих противогазах, а затем и без них.