Согласно официальной версии, Серго Орджоникидзе внезапно скончался 18 февраля 1937 года от паралича сердца во время дневного сна. Однако, по словам Хрущева, Сталин «довел Орджоникидзе до такого состояния, что тот вынужден был застрелиться». В своих мемуарах Никита Сергеевич рассказывает, как Микоян после смерти Сталина поведал ему в доверительной беседе, что незадолго до смерти Серго заявил: «Не могу дальше жить: бороться со Сталиным невозможно, а терпеть то, что он делает, нет сил». Согласно другой версии, Григорий Константинович покончил с собой, узнав чудовищную правду о своих ближайших помощниках, замешанных в преступных, изменнических связях с троцкистами.
Некоторые исследователи ставят под сомнение версию о самоубийстве Орджоникидзе, так как, по словам близких, Серго накануне гибели был полон сил и энергии, он тщательно готовился к предстоящему пленуму ЦК, на котором собирался решительно выступить против массового избиения кадров партии и руководителей промышленности. После смерти Сталина, жена Орджоникидзе рассказывала, как Сталин, покидая квартиру покойного, грозно окинув взглядом всех собравшихся, отчетливо произнес «Серго с больным сердцем работал на износ, и сердце не выдержало». И грубо предупредил ее: «Никому ни слова о подробностях смерти Серго, ничего, кроме официального сообщения, ты ведь меня знаешь». Секретарь Серго, Маховер, пораженный увиденным, произнес: «Убили, мерзавцы!»
Поговаривали, что в ведомстве Берии на вдову Орджоникидзе было заведено оперативное дело под грифом «Наблюдение за Шустрой», где фиксировались все разговоры Зинаиды Гавриловны, касающиеся смерти ее мужа. Однако она строго хранила в тайне подлинные обстоятельства гибели Серго даже после смерти Сталина. Поэтому ведомство Берии и оставило ее в покое, в отличие от других родственников и близких, на которых обрушился шквал репрессий.
Совершенно необъяснимо, но никакого расследования обстоятельств смерти Серго Орджоникидзе не проводилось. Более того, не было даже осмотрено пулевое отверстие, не говоря уже о других экспертизах. Через некоторое время начались усиленные аресты. Все врачи, кто подписывал акт смерти Орджоникидзе, были расстреляны. В результате в оборот была запущена официальная версия о смерти в результате паралича сердца.
Было ли это убийство, хитро спланированное Сталиным, или самоубийство, совершенное человеком, доведенным до крайнего отчаяния, – об этом остается только догадываться, как и о многих других случаях, связанных с добровольным уходом из жизни ближайших соратников генсека.