По одним данным, на последней пытке присутствовали только Петр и пользующийся его особой доверенностью генерал-аншеф Адам Адамович Вейде. Вейде посоветовал Петру отравить царевича. Петр согласился, и Вейде заказал аптекарю сильный яд. Царь и Вейде вместе отнесли яд Алексею, но царевич наотрез отказался принимать снадобье. Тогда они повалили Алексея на пол, оторвали половицу, чтобы кровь могла стекать под пол, и топором обезглавили потерявшего сознание царевича, истощенного мучениями и страхом. Существует версия, что на этом трагедия не окончилась: на авансцене истории появился еще один персонаж — фрейлина Екатерины Анна Ивановна Крамер, которой Петр доверял не меньше, чем генералу Вейде.

Анна была в особом «кредите» у Петра. Именно она приехала вместе с Петром и Вейде в Петропавловскую крепость, где переодела мертвого царевича, в приличествующий случаю камзол, штаны и башмаки, а затем искусно пришила к туловищу его отрубленную голову, замаскировав страшный шов большим галстуком.

По другой версии, 26 июня на последнюю трехчасовую пытку царевича Алексея приехали Петр, Меншиков и другие сановники, а через семь часов после пытки царевич скончался. Есть свидетельства, что по приказу Петра Алексея удушили подушками четверо офицеров, а руководил всем этим Александр Иванович Румянцев.

Академик Н. Г. Устрялов, посвятивший изучению жизни царевича четырнадцать лет, приводит девять версий его смерти. Наиболее достоверной ему представляется смерть от последовавшего в результате пыток апоплексического удара.

Но всяком случае 13 декабря 1718 года Румянцев был пожалован сразу двумя чинами — майора гвардии и генерал-адъютанта, и ему были отданы две деревни, ранее принадлежавшие сторонникам убитого царевича.

Царского благоволения за особые заслуги была удостоена и Анна Крамер. Как только царевича похоронили, Анна Крамер уехала в свою родную Нарву, где и прожила до 1770 года, умерев на семьдесят шестом году.

Желая показать, что смерть Алексея для него ничего не значит, Петр 27 июня, на следующий день после его гибели, пышно отпраздновал девятую годовщину Полтавской битвы. В официальных бумагах все чаще стало появляться имя единственного сына Петра и Екатерины — трехлетнего великого князя Петра Петровича. Родители видели в нем законного наследника престола и радовались тому, что мальчик растет крепким, веселым и разумным. Но судьба распорядилась иначе: после недолгой болезни 25 апреля 1719 года мальчик умер.

На траурной службе по умершему неосторожно рассмеялся родственник Евдокии Лопухиной Степан Лопухин. Причину смеха объясняли тем, что теперь наследником мог стать царевич Петр Алексеевич, внук Петра, ровесник своего умершего дяди Петра Петровича. В глазах очень многих он имел все права на наследование российского престола.

Разумеется, был розыск и пытки — Петр I решил сделать все, чтобы трон не достался Лопухиным и их родственникам.

Однако прошло почти три года, пока царь сумел воплотить задуманное в официальный документ — «Устав о наследии престола», по которому царствующий государь мог отдавать после себя престол кому угодно из родственников, игнорируя права по рождению.

Устав был издан 5 февраля 1722 года, и лишь 15 ноября 1723 года появился манифест о предстоящей коронации императорской короной Екатерины. Хотя в нем не говорилось, что именно Екатерина становится наследницей престола, было ясно, что Петр тем самым делает важный шаг на пути к реализации «Устава о наследии престола».

Поэтому, когда в мае 1724 года в главном храме России — Успенском соборе Московского Кремля — состоялась коронация Екатерины, французский посол Кампредон особо отметил следующее: «Над царицей совершен был, против обыкновения, обряд помазания так, — что этим она признана правительницей и государыней после смерти императора, своего супруга».