10 sierpnia 1628 „Vasa” pod dowództwem kapitana Söfringa Hanssona wyruszył w pierwszy próbny rejs z portu sztokholmskiego, obserwowany z brzegu przez tłumy ludzi. Jeszcze w obrębie portu, po postawieniu żagli i wydostaniu się zza osłony nabrzeżnych skał, pod wpływem podmuchu wiatru okręt silnie przechylił się na lewą burtę. Po nabraniu wody przez otwarte furty działowe, okręt przewrócił się na burtę i zatonął, pociągając za sobą około 30 do 50 marynarzy. Okręt przepłynął zaledwie około mili. Płaskie dno, niewielkie zanurzenie, ogromna przewaga części nadwodnej nad podwodną, niewystarczający kamienny balast i na dodatek zgromadzone na górnych pokładach ciężkie działa spowodowały, że jednostka ledwie utrzymywała równowagę na wodzie nawet bez żagli.

Zwołana później komisja nie obarczyła nikogo odpowiedzialnością za katastrofę. O sabotaż oskarżono wówczas domniemanych polskich agentów, którzy mieli celowo zmienić dane konstrukcyjne okrętu.

Przeprowadzone bezpośrednio przed wypłynięciem próby stateczności przerwano z obawy przed wywróceniem okrętu, co mogło spotkać się z gniewem monarchy, króla Gustawa II Adolfa. W chwili katastrofy okręt niósł zaledwie kilka mniejszych żagli.