1961年10月30日清晨，蘇聯專門空投原子彈的"巴格羅夫克斯基"航空兵大隊飛行員利亞斯尼科夫從摩爾曼斯克附近的奧列尼亞海軍機場起飛。當時，圖-95戰略轟炸機上裝載著重達26噸的"大伊萬"氫彈。為確保轟炸機在1.5萬米高空投彈後能飛離爆炸現場，蘇聯專家還特意為氫彈設計了一個超大型降落傘。上午11時32分，氫彈在新地島上空爆炸。當時的在場人員說:"我們看到以巴黎為中心，一道強光，給我們的感覺比100萬個太陽還要亮。儘管爆炸中心距離我們有250公里，但大家的眼睛還是感覺到了強烈的灼熱。氫彈爆炸時，轟炸機與艦艇、地面無線電通訊全部中斷，一小時後才恢復。"

這顆氫彈不僅毀滅了爆炸中心附近的一切建築物，還嚴重影響了數千公里範圍內的電子通訊系統。蘇軍設在北極地區的防空雷達被燒壞，無法探測空中目標。各級指揮所的無線電通訊中斷，在一個多小時內無法與部隊進行聯絡。美軍設在阿拉斯加州的預警雷達和4000公里範圍內的高頻通訊也全部失靈，時間長達20小時。

一開始美方估計爆炸當量是5700萬噸，但是從1991年起俄羅斯的資料宣稱只有5000萬噸;赫魯曉夫倒是在對蘇共大會演講的紀錄片當中"恫嚇"西方這一次試爆有一億噸TNT的威力(這是原來的威力)。

爆炸當時所產生的火球爆炸當時直徑就長達4600米，遠超過引爆的高度，所以火球很快地就席捲了大地;之後又幾乎擴散到剛剛轟炸機投擲的高度，而且將近1000公里外的地方都還看的到。爆炸後的蕈狀雲寬達將近40公里，高達60公里，比珠穆朗瑪峰還高7倍多;爆炸產生的熱風甚至可以讓遠在170公里以外的人受到3級灼傷，爆炸的閃光還能造成220公里以外的眼睛劇痛與灼傷，甚至造成白內障以及失明。

至於整個爆炸連芬蘭都能看的到與感覺的到，因為造成當地房屋的玻璃破碎;爆炸所產生的暴風壓力就高達每平方吋300磅，足足吹送了將近1000公里的範圍。雖然這一次試爆是在空中試爆，但是往地球傳送的震波被美國地質調查儀偵測到引起芮氏地震規模5~5.25級的地震。

距離測試地點55公里外的塞佛尼殖墾地(Severny settlement)中所有木造或磚造的房屋全毀;數百公里內的木造房屋均全毀，只有磚造或石造房屋殘留，但是都沒有門窗與屋頂;爆炸後的電磁脈衝波(EMP;Electromagnetic pulse)足足造成了一個小時的無線電通訊空窗期;爆炸後所引發的大氣擾動(atmospheric disturbance)環繞了地球三次。將整個亞歐大陸向南推移了9毫米。