אנסטסיה ניקולאייבנה, הנסיכה הגדולה של רוסיה
הקבר ותאוריית ההישרדות

מספר ימים לאחר הרצח, דרשה הקיסרות הגרמנית מהממשלה הבולשביקית ערובה לביטחונן של הנסיכות שהיו גרמניות מצד אמם. הבולשביקים לא רצו להרגיז את הגרמנים, ועל כן פרסמו הודעה על פיה המשפחה המלכותית הועברה למקום בטוח. ב-25 ביולי 1918 נכנסו חיילי הלגיון הצ'כוסלובקי ליקטרינבורג, וגילו שמשפחת הצאר נעלמה. מיד החלה חקירה בנושא, והחוקרים ביקרו בבית איפטייב שבו בוצע הרצח. הם אף חקרו כמה מהשומרים, אבל לא הצליחו להגיע אל מבצעי הרצח. הגופות עצמן לא נמצאו, והחוקרים תמכו בגרסה הבולשביקית שלפיה הוצא להורג רק הצאר עצמו. באותו הזמן פשטו שמועות על הופעתם של בני המשפחה במקומות שונים ברוסיה, אבל כולן נותרו בגדר שמועות. אחת מבנות משפחת הצאר, שהוחזקה אותו זמן במעצר, סיפרה מאוחר יותר שלתאה הובאה נערה שקראה לעצמה "אנסטסיה רומנוב". הסוהרת שאלה אותה האם היא מכירה את הנערה, ומשהשיבה שלא, נלקחה הנערה משם. ישנן גם עדויות על נערה שקפצה מרכבת באזור פרם וטענה שהיא הנסיכה אנסטסיה.
ב-6 בפברואר 1919 הוחלף צוות החקירה ובראשו הועמד ניקולאי סוקולוב. הצוות החדש אסף מספר רב של עדויות ומסמכים, ובהם מברקים בין יקטרינבורג לשלטון המרכזי. את כל המסמכים לקח עמו סוקולוב לפריז, שם המשיך בחקירה עד יום מותו בשנת 1924. תוצאות ביניים פורסמו והן הבסיס למידע הקיים עתה על מה שאירע בבית איפטייב. בשנת 1997 נמסרו כל המסמכים שנאספו לידי שלטונות רוסיה.
שרידי הגופות נמצאו במהלך חפירות שבוצעו בשנת 1979. לפי הוראת שלטונות ברית המועצות הוחזרו השרידים למקום מוצאם. זיהו את הגופות בעיקר בעזרת DNA. בעזרת דגימת דם מהנסיך פיליפ דוכס אדינבורו, צאצא של המלכה ויקטוריה ולפיכך בן-דודה של אלכסנדרה, זיהו את אלכסנדרה ובנותיה על ידי הגנים המיטוכונדריים שלהן. שיטת זיהוי נוספת הייתה בשיטה חדשה של השוואה בין צילומים לגולגולות. שתי גופות עדיין היו חסרות, זו של אלכסיי ואחת מהבנות: מריה או אנסטסיה. על פי תיאורו של יורובסקי, מפקד הפלוגה שאליה השתייכה כיתת היורים, הגופות של אלכסיי ואחת מהבנות, שפלוגתו של יורובסקי חשב כי הן של אלכסנדרה, נשרפו על יד אתר הקבורה ואפרן פוזר והוסתר. כמה גורמים ברוסיה, ובייחוד הכנסייה האורתודוקסית, טענו כי הגופות אינן של המשפחה המלכותית, אך לאחר סדרה ארוכה של עיכובים ביורוקרטיים ופוליטיים, שאריות המשפחה נקברו מחדש באחוזת הקבר של משפחת רומנוב בקתדרלת פיוטר ופאבל ב-1998, בטקס רב רושם, ביום השנה להוצאה להורג.
העובדה שהגופה לא נמצאה, יצרה מיד שמועות על בריחה והישרדות שלה. שאלה זו הייתה אחת התעלומות ההיסטוריות הידועות ביותר של המאה ה-20, והיוותה השראה לספרים וסרטים רבים. לפחות עשר נשים טענו שהן היא, וסיפרו סיפורים שונים לגבי דרך ההישרדות. המתחזה הידועה ביותר הייתה אנה אנדרסון, אשר שטחה את טענותיה בפני בית המשפט ברפובליקת וויימאר. היא טענה שהיהלומים שהסתירה על גופה הגנו עליה, וכי שומר רחום שהבחין שהיא בחיים סייע לה להימלט. ההחלטה הסופית של בית המשפט הגרמני הייתה שההוכחות שאנדרסון סיפקה אינן מספקות כדי להוכיח שהיא אכן בת למשפחת רומנוב וזכאית לחלק מהירושה. אנדרסון מתה בשנת 1984 וגופתה נשרפה. בשנת 1994 נערכו בדיקות DNA על דגמת רקמה של אנדרסון, אשר הוכיחו חד משמעית כי אנדרסון לא הייתה קשורה למשפחת רומנוב.
בשנת 1991 חודשו החפירות באזור שבו התגלו הגופות הראשונות. המומחים שערכו את החפירות קבעו שהגופות החסרות הן של אלכסיי ומריה, ולא של אנסטסיה. בשנת 2007 נמצאו שרידי גופות נוספות, שעל פי ההערכה הן גופותיהם של אלכסיי ומריה. בשנת 2008 נערכו בדיקות DNA קפדניות שבהן השתתפו רוסיה וארצות הברית, אשר אישרו את הסברה. חלק מהחוקרים כיום סבורים שבהנחה ואחד מבני המשפחה שרד את מטח הירי הראשון, סביר להניח בהחלט שהוא הצליח להימלט אך לבסוף מצא את מותו. הגופות היו במרתף ללא השגחה במשך זמן מה, ובבית אפטייב היו מספר שומרים שאהדו את הצאר ולא השתתפו במעשי הרצח.