Постройку глубоководного аппарата, с помощью которого предполагалось вести поиск «Чёрного принца», контролировал лично Ягода. Аппарат конструкции инженера Даниленко позволял осматривать морское дно на глубине 80 саженей. Аппарат не только имел «механическую руку», но и был оборудован прожектором, телефоном и системой аварийного подъёма в случае обрыва троса. Экипаж аппарата состоял из трёх человек, воздух подавался по гибкому резиновому шлангу.
На московском заводе «Парострой» 10-тонный снаряд из сверхпрочной стали изготовили всего за три месяца. Руководил постройкой крупнейший инженерный авторитет СССР — Василий Шухов (создатель знаменитой телевизионной вышки в Москве). Ход работ контролируют лично Генрих Ягода и член Реввоенсовета СССР Иосиф Уншлихт.
Одновременно предприняли шаги по сбору как можно более точной информации о месте гибели «Принца». С гидросамолёта произвели аэрофотосъёмку Балаклавской бухты, опросили местных жителей-очевидцев дореволюционных поисков затонувшего корабля, послали даже запрос в Рим на имя инженера Рестуччи. Однако все эти усилия оказались тщетными — что-либо конкретное ЭПРОНу выяснить не удалось. Никто из опрошенных не мог указать точное место гибели «Принца». Показания оказывались крайне противоречивыми.
Наконец тральщики произвели промеры глубин, и весь предполагаемый район гибели «Принца» был разбит вехами на квадраты. В первых числах сентября 1923 года начали осмотр западных от входа в бухту подводных скал.
Первый советский водолазный врач Константин Алексеевич Павловский вспоминал впоследствии: «Нас было около тридцати, первых эпроновцев, а в распоряжении экспедиции испытанный снаряд Даниленко, баржа «Болиндер» с лебёдкой и буксирный катер. Нам казалось, что найти «Принца» будет не так уж трудно: он был единственным железным судном, погибшим в том урагане. <…> Дно моря было сплошным кладбищем деревянных кораблей. Поначалу мы проходили мимо остатков из мореного дуба, цепей, якорей, мачтовых поковок, но кто-то предложил заняться попутно подъёмом всего ценного, что встречалось на пути. В конце концов операции эти настолько развились, что понадобилось увеличить число водолазов и образовать специальную подъёмную группу».
Прошли весна, лето и осень 1924 года. Но «Принц» так и не был найден.
Неожиданно утром 17 октября один из учеников Павловского обнаружил на морском дне недалеко от берега торчавший из грунта железный ящик странной формы. Попробовали подвести под него строп, но безуспешно. Заинтересовавшись находкой, Павловский пригласил опытных водолазов. Вскоре подняли ящик на поверхность — это был изъеденный ржавчиной допотопный паровой котёл кубической формы, с чугунными дверцами и горловинами. Необычная находка заставила эпроновцев тщательно обследовать этот район. Под обломками скал, обрушившихся с береговых утёсов, водолазы нашли разбросанные по всему дну остатки большого железного корабля, наполовину занесённого песком. Достали даже мачту, из которой впоследствии для заместителя председателя ОГПУ Вячеслава Менжинского изготовили шахматный столик и шахматы.
За два месяца работ водолазы подняли со дна ещё десятки кусков железа различной формы и величины, часть обшивки борта с тремя иллюминаторами, медицинскую ступку из белого фарфора, несколько неразорвавшихся бомб, медные обручи от бочек, железный рукомойник, части паровой машины, почти сгнившую пачку госпитальных туфель, свинцовые пули. И ни намёка на золото…
Что касается счастливого обладателя шахмат Менжинского, то он настоял, чтобы ЭПРОН не разгоняли, а поручили ему новое дело. Из письма Менжинского: «Когда выявилась проблематичность задуманного мероприятия, я доложил начальству, что ликвидировать начатое дело не стоит. Экспедицию стоит повернуть на путь развёртывания других водолазных и судоподъёмных работ, так как, отказавшись от «золотых надежд», можно с успехом взять реванш на подъёме судов, место гибели и ценность которых достоверно известны».