В результате «Принц» попал в «набор», отходящий к Соединенным Штатам. 14 декабря 1945 года его перевели в Бремерхафен, являвшийся небольшим американским анклавом в британской зоне оккупации Германии. В принципе, его, как и другие большие корабли, предполагалось отдать на слом или затопить на большой глубине до 15 августа 1946 года.
Однако пока американцы имели на тяжелый крейсер другие виды. 5 января 1946 года он официально поступил в состав флота США, хотя не как боевой корабль, а в качестве "испытательного судна IX-300". Любопытно, что одновременно сохранялось и его имя "Принц Ойген". В командование «Ойгеном» вступил последний его командир, капитан 1 ранга флота США А. Граубарт, по иронии судьбы, происходивший из семьи немецких эмигрантов. При этом Г.-Ю. Рейнеке все еще оставался на борту некогда своего корабля. В состав команды входило 134 немецких моряков, а также 11 американских офицеров и 275 матросов, специально прибывших для приемки корабля. Предполагалось перегнать крейсер в Соединенные Штаты своим ходом.
13 января «Принц» вышел в Бостон, куда и прибыл спустя 10 дней. Затем полтора месяца специалисты и инженеры обследовали и изучали крейсер, составив подробное его описание и сделав огромное количество фотографий. На берег свезли все артиллерийское, радарное и гидроакустическое оборудование, а также 2 орудия главного калибра из носовой башни, две спаренных 105-мм установки и несколько легких зениток. После завершения обследования 11 февраля он отправился в Панамский канал, куда и прибыл 15 февраля. Самое протяженное путешествие «Ойгена» завершилось 24 марта в базе американских ВМС Сан-Диего на тихоокеанском побережье. На переходе в дело неоднократно вводилась гидропеленгационная аппаратура, привлекшая значительное внимание новых хозяев. Впереди ему предстоял последний путь: как и многие трофейные японские корабли и устаревшие собственные, американцы предполагали использовать этот образчик германской военной техники при испытаниях атомного оружия.
Предварительно крейсер поставили в док, поскольку ему предстояло пересечь Тихий океан. 1 мая борт "Принца Ойгена" покинул наконец Г. Ю. Райнике и последние немецкие моряки, а 11 мая он своим ходом вышел в Пёрл-Харбор. Там он вместе с американскими тяжелыми крейсерами «Пенсакола» и «Солт-Лейк-Сити» составил 23-ю дивизию крейсеров — отряд, которому предстояло испытать действие самого страшного оружия XX века.
3 июня IX-300 вышел в свой последний переход — на атолл Бикини.
Бывший крейсер на всякий случай сопровождал большой океанский буксир «Сиу», который, впрочем, практически не понадобился. 9 июня оба корабля прибыли на атолл, благополучно преодолев 2100 миль пути.
По диспозиции первого испытания (надводный взрыв ядерной бомбы, сброшенной с самолета; условное обозначение "Эйбл"), состоявшегося 1 июля 1946 года, германский тяжелый крейсер находился в 8—10 кабельтовых от эпицентра. Его повреждения оказались незначительными, только с борта, обращенного к взрыву, ударной волной полностью содрало краску. Второй, подводный взрыв ("Бейкер") нанес более существенный ущерб. Часть листов обшивки оказалась вдавленной, и корабль принял некоторое количество воды, но не затонул и не имел никакого крена. Удивленные американцы отбуксировали его на Кваджелейн, предполагая использовать для дальнейших испытаний. Однако к этому времени стальной корпус стал настолько радиоактивным, что его дезактивация в течение нескольких месяцев представлялась невозможной. Многострадальный крейсер вновь поставили в качестве "мальчика для битья" при третьем атомном взрыве ("Чарли"). Хотя и на этот раз он остался на плаву, отсутствие команды и какой-либо борьбы за живучесть привело к постепенному затоплению одного помещения за другим. 21 декабря оставшиеся насосы перестали справляться с поступающей водой, корпус накренился, и иллюминаторы оказались ниже поверхности моря. Американцы попытались спасти корабль, выбросив его на берег острова Карлос, но на следующий день последний из германских тяжелых крейсеров опрокинулся и затонул на рифах о. Кваджелейн, где и остается в настоящее время.