可到了5月22日，“天蝎号”的所有信号都消失了，当然，潜艇可能为了摆脱敌舰的探测和跟踪，经常采用全静默甚至关停引擎的方式，按照计划，它最迟会在5月27日抵达诺福克海军基地，可是，“天蝎号”没有回来。
搜索营救工作立即启动，美军需要搞清楚，这艘当时最先进的核潜艇，是击沉、故障还是叛逃，五角大楼下了死命令，一定要找到这条潜艇，还有一个可能性，“天蝎号”上携带了两枚最新型的核鱼*，不过从美国海军的态度来看，这不是一搜普通的核鱼*。
此时可以确定船上99名美军官兵全部遇难，其实潜艇营救几乎是不可能的，如果潜艇故障跌入3000米的海底，它将不可能承受这么大的水压，何况舱内的空气根本不足以供给99名官兵。
最重要的是要找到潜艇，哪怕是残骸，这时，美国就启动了他独特的海洋监控系统。
查找方法很简单，根据“天蝎号”最后的航程，通过附近不同的三个浮标声呐测量器，根据声音侦测的时差，就可以确定，最后，在位于亚速尔群岛西南640公里处找到了它，在监听系统里，先是爆炸剩，然后是断裂声。
5个月后，天蝎号的残骸在亚述尔群岛西南400英里、水深3000米的大西洋海底被找到。
天蝎号已经断成了两截，前半部分包括鱼*舱和部分操作舱，后半部分包括反应堆舱和动力舱。指挥塔已经脱落，部分操作舱的碎片散布在周围。
美国海军在1969年和1970年对天蝎号核潜艇意外沉没的原因进行了两次调查，反而得出了互相矛盾的结论。
由于天蝎号沉没的疑点实在太多，调查委员会不得不谨慎表示，从当前掌握的证据看来，无法百分百确定天蝎号沉没的原因。
只是在提交的调查报告中列出了几种可能的原因。
1.鱼*意外发射，由于一时的疏忽大意，激活了电池驱动的马克37鱼*。这种声响制导鱼*已经处于待发状态，立刻从鱼*发射管中被发射出去。然后，又莫名其妙的准确击中离它最近的目标：天蝎号核潜艇。
2.鱼*在内部爆炸，鱼*舱室中无法控制的火势造成鱼*在核潜艇内部爆炸。
3.火势很有可能是故障电池的过热引起。马克37鱼*上的银锌电池本身就有过热的趋势，在极端条件下会引起火灾，温度升高到足以使鱼*战斗部发生爆炸。猛烈的爆炸撕开了核潜艇的鱼*装载舱口，大量海水瞬间灌进潜艇，一切都无法挽回。在天蝎号失事之前，海军对银锌电池的测试表明，在电池有效期内的撞击、过热和过冷实验中，电池外壳有电解液泄露，有时甚至会自燃起来。尽管电池制造商因为电池质量问题被起诉，但随后的实验证明该电池与其他厂家的电池相比，并没有出现更容易失效的问题。
4.垃圾处理装置故障，天蝎号在潜望镜深度进行垃圾处理时，由于材料或者人为原因的失效，海水从垃圾处理装置灌进潜艇。
5.被苏联潜艇击沉，声音记录说明了潜艇一定是毁于爆炸，这种爆炸可以是内部的，也可以是外部的，而航程记录印证了这一推论，目的地是诺福克港，而船却驶向位于亚速尔群岛以西，而发现的位置，却在位于亚速尔群岛以南，似乎是在躲避追逐。
此外，有说法“大西洋”舰艇司令部的通讯中心4名工作人员早就被克格勃收买，并提供了美国海军的通讯“秘钥”，“天蝎号”早就落入了苏联人的陷阱，那支神秘的苏联舰队，既是诱饵，也是猎枪。
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