И тем же утром в 11 ч. 32 мин. над Новой Землей на высоте 4000 м над поверхностью суши была взорвана бомба мощностью в 50 млн. т. тротила.
Световая вспышка была настолько яркой, что, несмотря на сплошную облачность, была видна даже на тысячекилометровом удалении. Клубящийся гигантский гриб вырос до высоты 67 км. К моменту взрыва, пока на огромном парашюте бомба медленно опускалась с высоты 10500 м до расчетной точки подрыва, самолет-носитель Ту-95 с экипажем и его командиром майором Андреем Егоровичем Дурновцевым уже был в безопасной зоне. Командир возвращался на свой аэродром подполковником, Героем Советского Союза.
Славский и Москаленко, будучи делегатами съезда, специально ранним утром в день эксперимента прилетали на северный полигон, чтобы наблюдать за подготовкой и осуществлением взрыва. С расстояния в несколько сотен километров от эпицентра, находясь на борту самолета Ил-14, они увидели фантастическую картину. Впечатление довершила встряска от настигнувшей их самолет ударной волны.
Одна из групп участников эксперимента с расстояния в 270 км от точки взрыва увидела не только яркую вспышку через защитные затемненные очки, но даже почувствовала воздействие светового импульса. В заброшенном поселке - 400 км от эпицентра - были порушены деревянные дома, а каменные лишились крыш, окон и дверей.
На многие сотни километров от полигона в результате взрыва почти на час изменились условия прохождения радиоволн и прекратилась радиосвязь. Находившиеся на аэродроме на Кольском полуострове под Оленьей создатели бомбы и руководители эксперимента во главе с председателем Государственной комиссии генерал-майором Н. И. Павловым в течение 40 мин.не имели ясного представления о том, что же произошло и в каком состоянии экипажи самолета-носителя и сопровождавшего его самолета-лаборатории Ту-16. И только когда появились первые признаки радиосвязи с Новой Землей, с командного пункта под Оленьей запросили открытым текстом информацию о высоте подъема облака. В ответ сообщили: около 60 км. Стало ясно, что конструкция бомбы не подвела.
Тем временем экипажи двух самолетов, вылетавших на задание, и кинодокументалисты, находившиеся снимиив других пунктах, переживали по воле обстоятельств наиболее яркие и сильные впечатления. Кинооператоры вспоминали: "Жутковато лететь, можно сказать, верхом на водородной бомбе! Вдруг сработает? Хотя и на предохранителях она, а все же... И молекулы не останется! Необузданная сила в ней, и какая! Время перелета к цели не очень большое, а тянется... Мы на боевом курсе. Створки бомболюка открыты. За силуэтом бомбы - сплошная вата облаков... А бомба? Предохранители сняты? Или при сбросе их снимут? Сброс! Бомба пошла и утонула в серобелом месиве. Тут же захлопнулись створки. Пилоты на форсаже уходят от места сброса... Ноль! Под самолетом снизу и где-то вдали облака озаряются мощнейшей вспышкой. Вот это иллюминация! За люком просто разлился свет-море, океан света, и даже слои облаков высветились, проявились... В этот момент наш самолет вышел между двух слоев облачности, а там, в этом прогале, снизу, появляется громаднейший шарпузырь светло-оранжевого цвета! Он, как Юпитер, - мощный, уверенный, самодовольный, - медленно, беззвучно ползет вверх... Разорвав беспросветную, казалось бы, облачность, он рос, все увеличивался. За ним, как в воронку, казалось, втянется вся Земля. Зрелище было фантастическое, нереальное... во всяком случае неземное"