賴因霍爾德是個難以製服的人。他被捕後，偵查人員要他承認：加米涅夫曾經吸收他加入恐怖組織，加米涅夫和季諾維也夫是反對蘇聯政府的陰謀組織者和領導人。並對他說，隻有他揭露了這兩人，他才能夠保住自己的一條命，但賴因霍爾德堅決否認自己參加過任何陰謀組織。
內務部對他進行了各種手段，包括連續審訊４８小時，不準吃飯，不準睡覺，逮捕他的妻子和孩子。最後，賴因霍爾德提出一個條件，他可以簽字，但必須得由中央的代表向他宣布：黨認為他沒有犯任何罪，但黨的利益卻要求他非作出這樣的供認不可。最後，中央書記葉若夫親自出馬以中央名義向他宣布：隻有幫助內務部來揭露季諾維也夫和加米涅夫，才能證明自己無罪和對黨的忠誠。於是，賴因霍爾德不得已隻好在一份事先準備好的供狀上簽字。這份供狀說，他是托洛茨基、季諾維也夫組織的一個成員，他曾準備殺害斯大林，活動是在季諾維也夫、加米涅夫親自領導下進行的。還證實說，殺害基洛夫是季、加兩人一起策劃的，以後還要暗殺斯大林。
另一個皮克爾也被采取同樣的欺騙手段，說這是黨的需要，隻要簽字，沒你的事，皮克爾也照辦了。
這樣，一切都準備好了，季諾維也夫、加米涅夫大案重新審理。
季諾維也夫、加米涅夫仍然不屈服，他們對加米涅夫進行了毒打和引誘。
斯大林聽說他們不屈服，給偵訊員下達了指示。“告訴他們，不管他們怎麼做，他們也阻止不住曆史的進程。他們的出路隻有一條，要麼死去，要麼挽救自己一條命。給我狠狠地整，直到他們用嘴噙著供狀，爬到你們跟前為止。”
對付不屈的季諾維也夫的方法很別致，他們往季諾維也夫的牢房裏集中供暖。當時正是盛夏，不供熱牢裏已熱得透不過氣來，季諾維也夫正患氣喘病，酷熱折磨使他難受到了極點。他被折磨得實在受不了，於是便請求和加米涅夫單獨談一談。請求批準後，他們兩人在一起談了將近１個小時，季諾維也夫勸加米涅夫一起去出席法庭，但條件是斯大林必須當著全體政治局委員的麵保證不殺他們。
斯大林聽說季諾維也夫、加米涅夫準備投降後，很高興。他決定把他們召到自己辦公室來，和他們當麵談一談。
在斯大林的辦公室，斯大林向他們保證：法庭審判並不是反對他們的，而是反對黨的死敵托洛茨基的。我們都是列寧的學生和追隨者，因此不管你們對黨犯下了多麼重大的罪過，我們都不想殺害你們。
１９３６年８月１９日～２４日，原蘇聯最高法院軍事法庭對季諾維也夫、加米涅夫、奧利別爾格、賴因霍爾德、皮克爾等１６人進行公開審判。審判在工會大廈的圓柱大廳舉行，這是大清洗運動中第一次公開審判。被告不允許有辯護律師。法庭調查中，被告幾乎千篇一律地供認了“殺害基洛夫和準備殺害斯大林及其親密戰友的罪行。”
２４日，法庭宣布，所控１６名被告全部處以死刑。８月２５日早晨，這１６名被告全部被槍斃了。
在對１６人審訊過程中，有人揭發了布哈林、李可夫和托姆斯基。總檢查長維辛斯基宣布了對他們進行調查的命令，幾天後，托姆斯基自殺。
對布哈林、李可夫等人的調查最初似乎遇到了阻力。１９３６年９月１０日，當時負責調查工作的亞戈達宣布因為沒有發現任何罪證而結束對布哈林、李可夫的調查。
正在黑海邊度假的斯大林顯然對亞戈達的工作不滿意，他給卡岡諾維奇、莫洛托夫和其它政治局委員發了一份電報，電文說：“我們認為絕對有必要立即任命葉若夫為內務人民委員。亞戈達顯然不能勝任揭露托洛茨基——季諾維也夫集團的任務，國家政治保衛總局在這個問題上落後了四年。”第二年，葉若夫取代亞戈達擔任內務人民委員。
葉若夫上台後，“大清洗”的步伐明顯加快。