О трагедии оперативно доложили Брежневу и членам Политбюро. Никто из них не мог поверить в то, что внешне здоровый еще не старый 59-летний Сергей Павлович Королев неожиданно скончался. И где — на хирургическом столе в руках опытнейших врачей во время рядовой операции по устранению полипа, которая должна была занять от силы 20 минут.
В начале декабря 1965 года Королев руководил стартом автоматической станции «Луна-8». Начальная фаза прошла успешно, но аппарат не смог сесть на поверхность спутника и разбился. Неудача сильно отразилась на здоровье Королева — он вообще был очень мнительным человеком. Поднялось давление, закололо сердце, а тут еще внезапно открылось кровотечение из прямой кишки.
Провели обследование — полип. Было ясно, что его надо удалять, но Королев решил это сделать после Нового Года. 5 января 1966 года он переступил порог Кремлевской больницы. Неделю его полностью обследовали, уделив пристальное внимание сердцу. А операцию по иссечению полипа назначили на 14 января 1966 года.

Оперировал Сергея Павловича лично министр здравоохранения СССР Борис Петровский. Ничего не предвещало неожиданностей, как вдруг у Королева открылось сильное кровотечение. Остановить его не удалось, пришлось вскрывать брюшную полость. А это уже совсем другой уровень наркоза, и неизвестно как на него отреагировало бы сердце ученого.
Срочно вызвали дополнительно анестезиологов, приехал главный хирург Министерства обороны Александр Вишневский. И тут после вскрытия брюшной полости врачи обнаруживают у Королева опухоль величиной с кулак. Проводить ее исследование не было времени, Петровский решает ее удалять. Опять наркоз. На сей раз не масочный, а глубокий, связанный с интубацией трахеи. Ввести трубку не удалось — по распространенной версии это произошло из-за тугой подвижности челюсти Королева, сломанной во время допросов после ареста в 38-м.
Пришлось делать трахеотомию (рассечение трахеи и введении в нее трубки). Опухоль вырезали, но Сергей Королев так и не пришел в себя. Через 30 минут после окончания 5-часовой операции он умер на операционном столе.
