เมื่อวันที่ 31 มกราคม พ.ศ. 2432 แบรอนิสแมรี วัย 17 ปี และองค์มกุฎราชกุมารรูดอล์ฟ พระชันษา 30 ชันษา ได้ถูกพบว่าเสียชีวิตอย่างลึกลับภายในห้องพระบรรทมส่วนพระองค์ในคฤหาสน์มาเยอร์ลิง ซึ่งเป็นพระตำหนักส่วนพระองค์สำหรับฤดูล่าสัตว์ ในรัฐอัปเปอร์ออสเตรีย ประเทศออสเตรีย มีการสอบสวนหาข้อเท็จจริงของการสิ้นพระชนม์ของมกุฎราชกุมารรูดอร์ฟ และสาเหตุการตายของแมรี ทำให้มีการยุ่งเหยิงและวุ่นวายเป็นเวลานับปี ผลพิสูจน์ปรากฏว่า มี 5 ข้อสันนิษฐานด้วยกันคือ

• แมรีถูกปืนยิงโดยมกุฎราชกุมารรูดอร์ฟ ก่อนที่พระองค์จะทรงใช้ปืนยิงปลิดพระชนม์ตัวเอง
• ทั้ง 2 ฆ่าตัวตายเอง
• มีคนใดคนหนึ่งได้ลงมือฆ่า ก่อนที่จะฆ่าตัวตายหนีความผิด
• ทั้ง 2 ถูกฆาตกรรม
• แมรีอาจตั้งครรภ์ก่อนจะเสียชีวิต หรือทั้ง 2 รวมใจกันฆ่าตัวตาย

พระศพของมกุฎราชกุมารรูดอร์ฟ ถูกนำไปฝังไว้ที่วิหารฮับส์บูร์ก กรุงเวียนนา ส่วนศพของแมรีนั้น สมเด็จพระจักรพรรดิฟรานซ์ โจเซฟมีพระบัญชาให้นำไปฝังอย่างลับ ๆ ที่ วิหารใกล้พระตำหนัก เวลาต่อมามีพระบัญชาให้สร้างเป็นหลุมศพ เพื่อเป็นการให้เกียรติ

เมื่อเดือนกุมภาพันธ์ พ.ศ. 2535 ศพของแบรอนิสแมรี เว็ตเซราถูกขโมยหายไปจากสุสานในวิหารใกล้คฤหาสน์มาเยอร์ลิง ต่อมาตำรวจก็สามารถจับกุมผู้ขโมยศพได้ และผู้ต้องหายอมนำศพมาคืน แต่ตำรวจก็ไม่แน่ใจว่าจะเป็นศพของแบรอนิสแมรีหรือไม่ จึงให้สถาบันวิจัยวิทยาศาสตร์เวียนนาได้ทำการตรวจพิสูจน์ดู ปรากฏว่าเป็นศพของแบรอนิสแมรีจริง และได้พบว่า กะโหลกศีรษะของเธอไม่ได้มีรูที่ถูกกระสุนปืนของอาร์คดยุครูดอล์ฟ ก่อนที่จะทรงยิงพระองค์เอง ทำให้มีสันนิษฐานว่า ทั้ง 2 อาจถูกลอบสังหารโดยพวกหัวรุนแรง เมื่อทฤษฎีใหม่เริ่มขึ้น จึงได้มีการขออนุมัตินำพระศพของอาร์คดยุครูดอล์ฟมาทำการพิสูจน์ทางวิทยาศาสตร์ โดยหลังจากการพิสูจน์แล้ว ผลปรากฏว่า พระศพของพระองค์มีร่องรอยการต่อสู้ โดยจุดที่เด่นชัดคือ รูโหว่ในพระศพของพระองค์ แทนที่จะมีเพียงรูเดียวที่พระองค์ทรงใช้ปืนยิงพระองค์เอง แต่กลับมีถึง 6 รูด้วยกัน ซึ่งผลวิจัยทางวิทยาศาสตร์ออกมาว่าไม่ได้เป็นฝีมือของพระองค์เอง

ส่วนรายงานข้างต้นที่กล่าวว่า พระองค์ได้ทรงใช้ปืนส่วนพระองค์ยิงแบรอนิสเว็ตเซราเสียชีวิต ก่อนที่จะทรงยิงพระองค์เอง กลายเป็นทฤษฎีที่ไม่มีแหล่งอ้างอิง กล่าวคือไม่มีข้อเท็จจริงที่สามารถสนับสนุนรายงานนี้ได้ เหตุผลต่าง ๆ ที่สามารถเชื่อมโยงไปถึงการสิ้นพระชนม์นี้ได้ มีอยู่ 2 ทฤษฎีหลัก ๆ ด้วยกัน ที่อาจสามารถไขความกระจ่างได้ว่า ที่แท้จริงแล้ว พระองค์ทรงสิ้นพระชนม์อย่างไร ดังนี้

• ทฤษฎีที่ 1 กล่าวว่า ทั้ง 2 ได้ถูกฆาตกรรม โดยขัดแย้งจากที่รายงานกล่าวว่า พระองค์ได้ทรงยิงนางสนมก่อนที่จะยิงพระองค์เองโดยสิ้นเชิง ซึ่งผู้นำเสนอทฤษฎีนี้ได้กล่าวถึงรายงานนั้นว่า พระองค์จะทรงยิงตัวพระองค์เองถึง 6 นัดได้อย่างไร และนอกจากนี้ ผู้เสนอได้กล่าวว่า ปืนที่พระองค์ทรงยิง ไม่ใช่ปืนส่วนพระองค์อีกด้วย
• ส่วนอีกทฤษฎีหนึ่งได้มีเค้าโครงคล้ายคลึงกับทฤษฎีแรก แต่จะแตกต่างกันเล็กน้อย คือ อาจจะมีบุคคลที่ 3 ซึ่งไม่อาจทราบได้ว่าเป็นผู้ใด ได้เข้ามาลอบสังหารแบรอนิสเว็ตเซราก่อน แล้วจึงมาลอบปลงพระชนม์มกุฎราชกุมาร โดยผู้นำเสนอทฤษฎีนี้ได้คล้ายคลึงกับทฤษฎีที่ทรงได้รับการยืนยันจากสมเด็จพระจักรพรรดินีซีต้า ซึ่งขณะนั้นทรงเป็นมกุฎราชกุมารีตั้งแต่ปีพ.ศ. 2457 ถึงพ.ศ. 2459 โดยทรงได้รับความไว้วางใจจากสมเด็จพระจักรพรรดิฟรานซ์ โจเซฟ โดยหลังจากทฤษฎีของพระองค์ถูกเปิดเผย ศาลสูงออสเตรีย-ฮังการีจึงได้นัดประชุมด่วน เพื่อทบทวนกรณีการสิ้นพระชนม์ของอาร์คดยุครูดอล์ฟ

มันอาจจะยากเกินไปที่สมเด็จพระจักรพรรดิจะทรงรับได้ ที่พระราชโอรสเพียงพระองค์เดียวของพระองค์ ซึ่งเป็นถึงองค์รัชทายาทจะสามารถทำการฆาตกรรมหญิงสาว และจากนั้นก็ทรงปลิดพระชนม์ชีพตัวเอง ถ้ามีแหล่งสนับสนุนทฤษฎที่กล่าวถึงบุคคลที่ 3 เข้ามาลอบสังหาร ประเด็นนี้ก็อาจจะผ่านการสรุปในที่ประชุมได้ ดังนั้น จวบจนถึงปัจจุบันก็ยังไม่สามารถสรุปได้ว่า พระองค์และนางสนมถูกลอบปลงพระชนม์ หรือปลิดชีพตนเอง

ศพของแมรีได้ถูกนำกลับมาฝังในปีต่อมา ดังนั้น สาเหตุของโศกนาฏกรรมยังเป็นปริศนาจนถึงทุกวันนี้