在4月16日当天，361号潜艇电池电力逐步耗尽，潜艇上浮到潜望镜距离，将潜望镜和通气管伸出海面，开始例行充电。但当时海面风急浪大，海水进入通气管，导致管口阀门自动关闭以防止潜艇沉没。
而此时，正在运作的柴油机却没有停止，仍然在大量吸收氧气。在短短2分钟内，艇内所有氧气被消耗一空，70名官兵瞬间就遭遇了可怕的窒息。
这种氧气瞬间消耗殆尽的窒息，不同于掐住脖子的机械性窒息，是静悄悄的杀手。人在突然失去氧气后，最开始1分钟左右，会出现气闷的状态，也就是喘粗气，随后会感到严重气闷和心跳加快，却难以发现是出了什么事。之后约1分钟，人迅速窒息、意识丧失，出现休克症状。
从窒息开始约2到3分钟后，基本必死无疑。
而我一名在潜艇上有多年服役经历的战友也印证了这一结果的可信度。他当时表示，其实361艇事故的原因其实并不复杂，主要有两条：
第一，潜艇设备有缺陷。对于常规潜艇充电时存在安全隐患，这是各国军方都清楚知道的事情。作为这种隐患的防备技术，并不难解决，只要简单的对艇内氧气检测，一旦低于危险标准就自动关闭柴油机或者至少进行报警就行了。但遗憾的是，361号潜艇压根没有这种设备。
第二，潜艇官兵有失误。正常的充电期间，只要启动柴油机，就务必确认通气管是否打开。柴油机工作时，最好将机舱密封，防止危及全艇。如发现情况，操作员就要以最短的时间使柴油机停止工作，并进行通风换气。但遗憾的是：所有这些，361号潜艇都没有做到，以至遭受灭顶之灾。
两个未经证实的猜测
为什么涂死舷号？
从惯例分析，前往别国海域执行侦察任务时，将舷号涂死是各国海军通行做法。361潜艇当时极有可能是在执行一项到海外秘密的侦察训练任务，当时中国海军潜艇部队经常执行这样的任务。
中美撞机事件时，中国海军的一艘战略核潜艇甚至到了美国西海岸的家门口，以起到威慑作用。
为什么保持无线电静默？
如果361潜艇是在执行一项海外侦察任务，那么保持无线电静默就顺理成章了。执行外海侦察训练任务的潜艇，为了避免暴露自己，必须保持无线电静默状态，因此有一段时间失去联系是正常的。
