Первым арестовали великого князя Николая Михайловича, внука Николая I. Он был наиболее яркой фигурой среди Романовых. Хотя Николай Михайлович получил военное образование, в юности он серьезно увлекался энтомологией. Под его редакцией вышло девятитомное издание «Мемуаров о чешуекрылых». Французское энтомологическое общество избрало его своим членом, когда ему было всего 19 лет. Но заслуженную славу великому князю принесли его знаменитые труды по истории: «Император Александр I. Опыт исторического исследования», «Граф П. А. Строганов (1774–1817)», «Князья Долгорукие, сподвижники императора», «Император Александр I в первые годы его царствования». Труд «Русские портреты XVIII и XIX столетий», не имеющий аналогов в мировом искусствоведении, Л. Н. Толстой назвал «драгоценным материалом истории». С 1892 года Николай Михайлович — председатель Русского географического, а с 1910 года — Русского исторического общества, с 1910 года — доктор философии Берлинского университета, с 1915-го — доктор русской истории Московского университета. По политическим взглядам великий князь отличался наибольшим радикализмом. Он признавал необходимость для России реформистского пути развития и выступал за конституционную монархию. Николай Михайлович был лично знаком с JT. Н. Толстым и находился с ним в переписке. В одном из писем Толстому он писал: «Вы вполне правы, что есть что-то недоговоренное между нами, но смею Вас уверить, что, несмотря на родственные узы, я гораздо ближе к Вам, чем к ним. Именно чувство деликатности, вследствие моего родства, заставляет меня молчать по поводу существующего порядка и власти, и это молчание еще тяжелее, т. к. все язвы режима мне очевидны и исцеление оных я вижу только в коренном переломе всего существующего».
Великий князь Павел Александрович был пятым сыном императора Александра II. Он был женат на греческой принцессе Александре Георгиевне. Будучи генералом от кавалерии, командовал лейб-гвардии Конным полком в 1890–1896 годах и Гвардейским корпусом в 1898–1902 годах. Покровительствовал всем поощрительным коннозаводским учреждениям в России и был почетным председателем Русского общества охраны народного здоровья.
Великий князь Дмитрий Константинович являлся сыном великого князя Константина Николаевича и великой княгини Александры Иосифовны и был, тем самым, двоюродным братом Александра III и двоюродным дядей Николая II. В течение долгого времени он был главноуправляющим Государственного коннозаводства. Человек высоких гуманистических принципов, он не раз заявлял о том, что все великие князья из рода Романовых должны сами отказаться от тех высоких постов, которые они занимали по традиции. Как и его брат, великий князь Константин Константинович — президент Академии наук, поэт и драматург, Дмитрий Константинович держался в стороне от остальных членов царской семьи.
Великий князь Георгий Михайлович, сын великого князя Михаила Николаевича, был женат на великой княгине Марии Георгиевне — дочери греческого короля Георга I и великой княгини Ольги Константиновны. Увлечением всей его жизни была нумизматика. Он автор известного издания «Русские монеты XVIII и XIX вв.», получившего высокую оценку специалистов того времени. Георгий Михайлович явился инициатором издания пятнадцатитомного свода документального нумизматического материала по истории денежного обращения России — «Корпуса русских монет XVIII–XIX вв.». Ученые России подготовили это издание целиком на личные деньги великого князя. С 1895 года он возглавлял Музей императора Александра III, позже известный под названием Русский музей.
Великие князья были арестованы в начале июля 1918 года и первое время находились в вологодской тюрьме. В сохранившемся письме великого князя Георгия Михайловича великой княгине Марии Георгиевне, тайно вынесенном из тюремной камеры, говорилось: