Каждому стрельцу было задано пять вопросов. Три касались намерений, с которыми они шли в Москву («Хотели ли и Немецкую слободу разорить и иноземцев, а на Москве бояр побить хотели ли?»; «Царевну Софью Алексеевну к себе во управительство имать хотели ли и по какой ведомости, по присылке ли от ней или по письму? И если бы царевна не пошла, кому бы у них быть во управлении?»). Остальные вопросы носили более или менее частный характер: царя интересовало, как бунтовщики поступили бы с солдатами Преображенского и Семеновского полков; как они намеревались поступить с самим царем, вернувшимся из-за моря: «Иметь ли его себе государем, или им жить было самовольно… или какой вор в начальники им был выбран?»

Помимо стрельцов к следствию были привлечены царевны Софья и Марфа Алексеевны, а также приближенные к ним лица, которые, по мнению Петра, выполняли роль посредников в сношениях царевны Софьи со стрельцами. Окружение царевен подвергалось таким же пыткам, как и стрельцы. Однако надежды царя добыть прямые улики против Софьи не оправдались.

Царь питал иллюзорную надежду добиться признания у самой Софьи. Она тоже не избежала допроса, правда, без применения пыток. В роли следователя выступал сам Петр, который не встречался с сестрой с 1689 года. Петр устроил для Софьи очную ставку, взяв с собой на допрос пятисотенного Артемия Маслова и стрельца Василия Игнатьева. По их показаниям, главари бунта получили письмо от Софьи. Однако царевна все обвинения в свой адрес отклонила, чем вызвала острое раздражение брата. Царевну Марфу Алексеевну тоже допрашивал Петр, но и она решительно отвергла все обвинения.

Еще не было завершено следствие, а уже 30 сентября начались казни стрельцов. Перед казнью им был объявлен указ с перечислением их вин: «В расспросе и с пыток все сказали, что было притить к Москве, и на Москве, учиняя бунт, бояр побить и Немецкую слободу разорить, и немцев побить, и чернь возмутить всеми четыре полки ведали и умышляли». Столица превратилась как бы в огромный эшафот, к которому свозили обреченных. Стрельцов вешали не только на специально сооруженных виселицах, но и на бревнах, вставленных в бойницы стен Белого города. Современник событий И.А. Желябужский записал: «По обе стороны сквозь зубцы городовых стен просунуты были бревна, и концы тех бревен загвожены были изнутри Белого города, а другие концы тех бревен выпущены были за город, и на тех концах вешаны были стрельцы». В октябре было совершено шесть массовых казней, причем 17 октября стрельцов не вешали, а отрубали им головы. В казнях участвовал и царь, он отрубил головы пяти стрельцам и принуждал это делать бояр. Не обладавшие необходимой сноровкой бояре действовали неумело и лишь усиливали мучения казненных.

В общей сложности в конце сентября — октябре было казнено 799 стрельцов. Более половины из них казнили без следствия. Жизнь была сохранена лишь молодым стрельцам в возрасте от четырнадцати до двадцати лет.

Надлежит отметить, что Петр принуждал участвовать в казнях и Лефорта, а также еще одного иностранца, командира Преображенского полка Блюмберга. Оба, однако, отказались, заявив, что в их странах не принято частным лицам выступать в роли палачей. Лефорту удалось смягчить гнев своего августейшего приятеля и в отношении Софьи. Петр намеревался круто расправиться и с ней, однако Лефорт убедил царя, что ему не следует проливать кровь своих родственников, ибо этот его поступок вызовет осуждение как внутри страны, так и за ее пределами.

Чем занимался Франц Яковлевич в эти насыщенные драматизмом дни?

В его обязанности входило и участие в суде над стрельцами, и ведение дипломатических переговоров, и устроение многочисленных обедов, на которых неизменно присутствовал Петр.