Поведение работников НКВД и лично Ягоды свидетельствует о том, что они все делали для того, чтобы Николаев выстрелил в Кирова. Не исключено, что те, кто направлял действия Николаева (возможно, так умело, что сам убийца не подозревал этого), не обязательно стремились убить Кирова. В пользу такого предположения говорит выбор ими исполнителя теракта. Для убийства наверняка скорее всего был бы избран опытный стрелок с железной выдержкой. Не имевший большого опыта обращения с огнестрельным оружием и психически неуравновешенный Николаев скорее всего не мог выстрелить точно. Однако, если Ягода и другие заговорщики исходили из аналогии с покушением на Ленина в 1918 году, то и этого им было достаточно для реализации своих планов по дестабилизации обстановки в стране.
Вернувшись из Москвы после завершения ноябрьского пленума ЦК ВКП(б), С. М. Киров с утра 1 декабря 1934 года работал дома, готовясь к выступлению по итогам пленума перед партийным активом города во дворце имени Урицкого. Он не собирался посещать обком партии в Смольном, где в это время шло совещание по поводу отмены продовольственных карточек. Неожиданно около 16.00 Киров позвонил в гараж и вызвал машину. Почему так поступил Киров, никто никогда не узнал. Через полчаса Киров прибыл в Смольный. Там его уже давно поджидал Николаев. Свидетели видели, как Киров и Николаев шли вместе по коридору Смольного на третьем этаже, о чем-то беседуя друг с другом. Личный охранник Кирова М. В. Борисов по каким-то причинам отстал от них. Не был на своем посту и охранник А. М. Дурейко, который был обязан обеспечивать безопасность коридоров третьего этажа.
Свидетелями покушения стали трое электриков, которые вели ремонтные работы в коридоре Смольного: Васильев, Леонник, Платоч. Последний утверждал, что после выстрела он сбил Николаева с ног сильным ударом молотка, а затем обезоружил его. Однако его показания опровергались другими свидетелями.
Сталин почти немедленно узнал об убийстве, когда он проводил в Кремле совещание с участием Молотова, Ворошилова, Кагановича и Жданова. Было принято решение выехать в Ленинград. Почти все присутствовавшие на совещании, кроме Кагановича, отправились на вокзал. К ним присоединились заместитель Кагановича по комиссии партийного контроля Ежов, первый секретарь ЦК ВЛКСМ А. В. Косарев, Г. Г. Ягода, первый заместитель наркома внутренних дел СССР Я. С. Агранов, нарком внутренних дел Белорусской ССР Л. М. Ваковский, а также другие работники НКВД.
Однако до отъезда состоялся разговор Сталина с Енукидзе. Не осталось никаких свидетельств этого разговора, но его результатом стало опубликованное на следующий день постановление ЦИК и СНК СССР «О внесении изменений в действующие уголовно-процессуальные кодексы союзных республик». Зная сталинский стиль подготовки даже гораздо менее значительных документов, очевидно, что выход в свет этого постановления нарушал заведенный самим Сталиным и тщательно соблюдавшийся им порядок разработки правительственных распоряжений и государственных законов. Во-первых, это постановление было принято без согласования с остальными членами Политбюро. Во-вторых, этот законодательный акт был подготовлен не членом и не кандидатом Политбюро, а секретарем ЦИК. В-третьих, утверждалось, что постановление было составлено на основе сталинских указаний, произнесенных по телефону, даже без проверки Сталиным окончательного текста. Можно допустить, что, узнав об убийстве Кирова, Сталин был вне себя от гнева и возмущения и сам нарушил обычный порядок подготовки подобных решений.
Есть свидетельства, что Сталин не смог сдержать свой гнев, когда он увидел среди встречавших его на вокзале в Ленинграде представителей ОГПУ. Говорили, что он не то грубо отругал встретившего его Ф. Д. Медведя, не то даже ударил его по лицу. Правда, в дальнейшем Сталин старался держать под контролем свои эмоции. Об этом свидетельствует его спокойное поведение на предварительном следствии в Ленинграде и допросах Николаева. И все же было очевидно, что убийство Кирова застало его врасплох, так как не укладывалось в его представления о том, как могла развиваться политическая борьба в СССР.
Следователи предлагали различные версии. Телефонный номер германского консула в Ленинграде, найденный в записной книжке Николаева, позволил следователям разрабатывать «германский след». К этому времени гитлеровцев уже не раз обвиняли в организации покушений. 29 декабря 1933 года членами фашистской румынской организации «Железная гвардия», связанной с нацистами, был убит премьер-министр Румынии Й. Г. Дука. 25 июля 1934 года австрийскими нацистами был убит премьер-министр Австрии Э. Дольфус. 9 октября 1934 года в Марселе были убиты король Югославии Александр I и министр иностранных дел Франции Ж. Л. Барту. Хотя убийство совершил хорватский националист, в организации теракта не без оснований подозревали гестапо. Быстрый отъезд германского консула из Ленинграда лишь усугубил подозрения относительно ответственности Германии за убийство Кирова.