早在二战结束之前，苏联人就成立了专门的委员会以处理缴获的德国军舰。对于苏联海军来说，德国军舰有着极高的价值。苏联海军迫切想从德国获得足够多的资料与技术来弥补自己和西方列强在海军上拉开的差距。战争结束后，苏、英、美（后来又拉上法国）三国对德国海军的残余军舰进行了瓜分。德国舰队的所有军舰和辅助舰艇分为三组。“A”组：可以自主航行的船只。“B”组：维修时间少于六个月的船舶。“C”组 - 被淹、损坏或未完工的船只，需要维修六个月以上才能维修完毕，所有“C”组军舰都应在1947年12月以前在三方委员会的监督下销毁。在此框架下，苏联总共接收了155艘战舰和500多艘辅助舰艇。而齐柏林伯爵则在此之列，并被分入“C”组军舰。
1945年齐柏林伯爵被打捞出水后，苏联海军总司令Н·Г·库兹涅佐夫在对齐柏林伯爵进行了初步研究及分析后，他指示造船工业人民委员部，要求将齐柏林伯爵进一步维修，至少使其能够作为一条试验舰，如果可能，则应尝试完全修复并加入海军服役，做为训练舰使用，以积累航母的使用经验并为苏联自制航母做一个良好的参照物。随后，造船工业人民委员部将具体任务下达给波罗的海造船厂，船厂随即开始进行初步设计。
苏联海军对齐柏林伯爵的测绘图
但苏联政府决定履行同英美达成的协定。苏联政府于1947年3月19日发布了第601-209ss（№601 -209сс）号法令，决定在12月以前销毁前德国“C”类船只。海军被迫进行妥协，不过，海军关于对齐柏林伯爵的测试还是得到了批准：苏联政府同意由海军来执行齐柏林伯爵的“死刑”。
在早些时候，1947年2月3日，“齐柏林伯爵”重新分类为非自航式实验浮动基地ПБ-101（PB-101），并为其终极测试做准备。1947年5月17日海军总司令尤马舍夫（И.С.Юмашева）签发№0029号命令，成立以尤里·费多罗维奇·拉尔（Ю.Ф.Ралля）中将为首的专门委员会负责相关事务蛤？你问库兹涅佐夫去哪了？他因为和斯大林闹别扭被送到西伯利亚挖土豆去了。这个委员会的主要任务就是想方设法用各种方式弄沉齐柏林伯爵，以研究在战争中如何击沉航空母舰。
经过论证，委员会决定先在船内安置各种口径的炮弹和航空炸弹，以模拟航母不同部位被炸弹和炮弹命中后的结果。随后再召唤海军航空兵进行航弹攻击，之后巡洋舰进行火炮攻击，最后由驱逐舰与鱼雷艇发射鱼雷击沉。具体行动则交由位于南波罗的海的第四舰队执行。
为了获得尽可能真实的数据，特别委员会希望能够按实战情况下对齐柏林进行模拟攻击——然而这是不可能的，因为齐柏林伯爵此时早已经千疮百孔。1945年4月，为了防止齐柏林伯爵被苏军俘获，德军自行凿沉了齐柏林伯爵。等到红旗波罗的海舰队的第77抢险救生队赶到并调查后发现右舷船壳上有36个1平方米大小的破洞，动力舱底还有一个8*3平方米的大洞，而锅炉、发电机、升降机都被炸烂了。苏联人花了2天时间抽干了19个水密舱中其中12个的水，并封死了舰上的缝隙。8月19日齐柏林伯爵成功上浮并被星夜兼程拖往喀琅施塔得。在未经修复的情况下，这大约只能算是个漂浮的铁壳子，说不上是击沉一条保存完好的航母。
挂着的炸弹
1947年8月14日下午2时45分，齐柏林伯爵在4条拖轮和1条破冰船的协助下起航，同时两条扫雷艇（Т-714、Т-742）及一条潜水作业船ВМ-902加入护航。8月15日夜编队到达了实验海域。不过他们很快发现，锚链出了问题，导致无法正常下锚，并且船体还发生了3°的倾斜，这进一步扰乱了整个测试。在对问题进行了简易处理后，8月16日早晨实验正式开始。总共将舰上的爆破物分为5组：第一组一枚FAB-1000航弹位于烟囱内部烟囱，3枚FAB-100被安置在甲板上，两枚180mm炮弹被安置在飞行甲板下方；第二组FAB-1000被安置在飞行甲板上，第三组一枚FAB-250放置在飞行甲板上，两枚180mm炮弹被安置在飞行甲板下方；第四组中，一枚FAB-500被悬挂在离飞行甲板2.5米高的三脚架上，一枚FAB-250放在机库内，另一枚则安置在飞行甲板上，一枚FAB-100被安置在发电机上；第五组一枚FAB-500与一枚FAB-100被放置在飞行甲板上。所有五组爆炸物以15秒为间隔分批引爆。为了模仿了动能撞击的穿透效果，苏联人在飞行甲板上钻出几个洞并用固定器将炸弹悬挂于洞中。（如右图示）
烟囱里的1吨航弹.png
烟囱里的1吨航弹爆炸瞬间.png
在静态爆破后，苏联人发现齐柏林伯爵的锅炉倒在了甲板上，但是舰岛并没有被破坏，甚至烟囱也没有发生严重形变。第二组在飞行甲板的上FAB-1000爆炸造成的破坏微不足道——它造成的破洞直径只有大约3厘米，并使甲板向下弯曲1.2米。第三组爆炸在甲板上炸出了一个直径为0.8m的洞（FAB-250），并使周围1.3m内的甲板凹陷。在第四组爆炸中，舰岛被彻底摧毁，上层机库严重受损。第五组爆炸在飞行甲板上形成了一个三米长的大洞（FAB-500），机库内的所有防火隔板都被摧毁，设备受损。
显然这种方式并不能击沉齐柏林伯爵，于是实验进入第二阶段，测试组召唤空军轰炸机对航母进行攻击。执行此项任务的是水鱼雷航空兵第八师近卫俯冲轰炸航空兵第十二团的39名机组人员和全部25架Пе-2飞机。测试组在甲板上画了一个20x20m的白色十字以标示目标。25架Пе-2在2架卡特琳娜的引导下分为3个批次向航母投弹。第一个攻击组从 2070m的高度投下28枚炸弹，第二个攻击组从大约相同的高度投下36枚炸弹，第三个攻击组以俯冲姿态投下24枚炸弹。另有三架单独进行攻击的Пе-2投下了12枚炸弹。轰炸一艘已经被废去武功并且一动不动的航空母舰的结果“令人印象深刻”：在一百枚炸弹中，只有六枚（！）击中目标，甲板上仅发现五枚命中，另一枚则落在舷侧。飞行员坚持声称他们命中了11枚，认为其中一些炸弹击中了先前爆炸的地方。测试组对飞行员的攻击很不满意：
……自1946年和1947年以来，这个团没有更换更现代化的Tu-2轰炸机。那些年轻的飞行员几乎没有受过什么训练。当然，战争结束了，你可以“放松”一点。但是，它仍然让人想起1941年6月所发生的事情！飞行员（从他们的军衔来看，这是些没有嗅过火药的年轻人）抱怨爆炸带来的烟雾让他们看不清弹着点。我们认为，这个攻击必须带着一定的想象力才能称得上是实战训练……
按照事先的计划，在之后的几天还将继续展开攻击测试。不过，8月17日，天气开始逐渐恶化，齐柏林伯爵开始向浅水区漂去，这里水深只有82m，测试委员会担心继续下去齐柏林伯爵可能会漂到无法完全淹没的地方。于是拉尔中将决定提前结束试验。由于1946年黑海舰队莫洛托夫号巡洋舰的主炮炮塔发生爆炸，使用180mm舰炮击沉齐柏林伯爵的计划最终还是被喊停，改为召唤驱逐舰和鱼雷艇使用鱼雷击沉齐柏林伯爵。于是，ТК-248,ТК-425，ТК-503三条鱼雷艇和光荣（Славный），严峻（Строгий），整齐（Стройный）三条驱逐舰应召来为齐柏林伯爵执行“死刑”。ТК-248最先到达齐柏林附近，并向她发射了鱼雷。不过由于定深有误，鱼雷直接从船底穿了过去。15分钟后ТК-503到达，其发射的鱼雷命中了齐柏林伯爵130号肋位附近的区域，爆炸摧毁了齐柏林伯爵的防雷隔舱，但防雷隔舱后面的船体毫发无损。一小时后，驱逐舰编队接近了齐柏林伯爵号，之后“光荣”号驱逐舰向齐柏林伯爵发射鱼雷。鱼雷命中了180号肋位附近的区域。在经过多次雷击后，千疮百孔的齐柏林伯爵开始向一侧倾斜，15分钟后倾斜角达到25°。8分钟后（最后一枚鱼雷发射23分钟后），齐柏林伯爵侧翻并沉入海中。
齐柏林伯爵的遗照。尽管苏联档案中并未明确提到击沉齐柏林伯爵使用了多少鱼雷，但据测试的参与者回忆，“光荣”号驱逐舰进行了数次攻击才击沉了齐柏林伯爵号，足见其坚固
齐柏林伯爵沉没后，苏联方面只是简单的向盟国通报了C类舰船已全部销毁，但没有确切透露齐柏林伯爵的情况。于是齐柏林伯爵的去向便在西方成了一个迷。齐柏林伯爵最后一次公开露面时正搭载着一些货物向列宁格勒驶去，一些人便据此推测齐柏林伯爵在前往列宁格勒的路上由于进水而翻沉。类似的推测还有几个，但没有一个是准确的。直到1991年档案解密后才得知齐柏林伯爵的最终结局。但苏联档案仍未揭露齐柏林伯爵的具体沉没位置，直到2006年被波兰人发现，齐柏林伯爵的故事才正式告一段落。