Вскоре после взлета начался сильный снегопад. Снег, оседавший на огромных баллонах, сразу превращался в тяжелую ледяную кору, которая быстро увеличивала вес воздушных кораблей. Дирижаблям пришлось сбрасывать балласт, но это не помогало, многотонный груз льда неуклонно тянул их вниз. Через три часа экипажи приняли решение возвращаться, так как полет до Петрограда в таких условиях стал невозможным.
LZ80 вернулся в Вайноден и благополучно приземлился, а на LZ84 из-за сильного мороза и высокой влажности возникли проблемы с двигателями. Сперва заглох одни мотор, потом еще два, и запустить их вновь не удалось. От этого скорость гиганта резко упала. Вскоре стало ясно, что до Вайнодена он не дотянет, поскольку обледенение нарастало, а «Цеппелин» все быстрее терял высоту. Над Рижским заливом пришлось сбросить бомбы, потом — слить часть топлива, но это дало лишь временное облегчение. В районе Либавы снижение дирижабля стало похожим на падение.
За несколько секунд до удара об землю мотористы по команде капитана успели выключить двигатели и перекрыть подачу бензина, поэтому пожара и взрыва водородных резервуаров удалось избежать. Однако удар был настолько силен, что LZ84 полностью разрушился и уже не подлежал восстановлению. Так в первом же боевом вылете закончилась карьера «Супер-Цеппелина», всего за месяц до этого вступившего в строй, а у немцев полностью пропало желание повторять подобный рейд. Данных о потерях среди экипажа немцы не публиковали, поэтому неизвестно, сколько аэронавтов погибло и получило ранения в катастрофе.
Поскольку операция была строго секретной, а из-за провала никто не собирался ее рассекречивать, о попытке «новогодней» бомбардировки Петрограда стало известно только через полвека, при изучении архивов германского воздушного флота времен Первой мировой войны.