ฮามิเนีถูกลอบสังหารโดยปฏิบัติการลับของ CIA และ Mossad การค้นหาและติดตามตัวเขาอย่างแม่นยำของสหรัฐอเมริกาและอิสราเอลเป็นผลมาจากข้อมูลข่าวกรองและเทคนิควิเคราะห์ที่ซับซ้อน ซึ่งได้สร้างเป็นโมเดล 4D เพื่อวิเคราะห์การดำเนินการทางทหารลับนี้ ซึ่งเป็นการผสมผสานเทคโนโลยีดาวเทียมขั้นสูง การดักฟังการสื่อสาร การใช้อาวุธล้ำสมัย และเครือข่ายสายลับระยะยาวของอิสราเอลและสหรัฐอเมริกา
ซีไอเอร่วมมือกับโมซาดของอิสราเอลในการแทรกซึมเครือข่ายการสื่อสารของอิหร่าน
หลังจากเจ้าหน้าที่ซีไอเอในกรุงเตหะรานได้ติดตามกลุ่มผู้นำอิหร่านในอาคารแห่งหนึ่งในใจกลางเมือง พวกเขาได้แบ่งปันข้อมูลสำคัญกับอิสราเอลเป็นระยะเวลาหลายเดือน อิหร่านใช้ดาวเทียมในวงโคจรต่ำสำหรับการสื่อสาร ซีไอเอและโมซาดได้ร่วมมือกันอย่างแม่นยำเป็นเวลานาน จนสามารถแทรกซึมเข้าไปในเครือข่ายการสื่อสารของกองทัพอิหร่านได้อย่างสำเร็จ กองทัพอิหร่านพึ่งพาระบบดาวเทียมวงโคจรต่ำสำหรับการสื่อสารลับระดับสูง ซึ่งเชื่อว่ามีความปลอดภัยสูง แต่ข้อมูลข่าวกรองได้ใช้เทคโนโลยีการดักฟังขั้นสูงในการถอดรหัสข้อมูลที่เข้ารหัสไว้ ด้วยการเปรียบเทียบข้อมูลจากเครือข่ายดาวเทียมต่าง ๆ เจ้าหน้าที่ข่าวกรองสามารถสร้างภาพกิจกรรมประจำวันของผู้นำระดับสูงได้อย่างละเอียด ในการเฝ้าระวังระบบดิจิทัลเป็นเวลานาน ทำให้สามารถระบุจุดเคลื่อนไหวของฮามิเนีได้อย่างแม่นยำ
ระบบเรดาร์และอุปกรณ์รบกวนสัญญาณไฟฟ้าขัดข้อง การยิงขีปนาวุธนำวิถีตามมา
เพื่อความสำเร็จของปฏิบัติการ การกำจัดภัยคุกคามจากระบบป้องกันภัยทางอากาศของอิหร่านเป็นสิ่งสำคัญ ก่อนที่จะเริ่มโจมตีเป้าหมายหลักอย่างเป็นทางการ หน่วยปฏิบัติการร่วมได้ดำเนินการรบกวนสัญญาณและการรบกวนทางอิเล็กทรอนิกส์ในวงกว้าง จนทำให้ระบบเรดาร์ของอิหร่านกว่า 400 ระบบล้มเหลว จากนั้นกลุ่มเครื่องบินรบของอิสราเอลประมาณ 200 ลำ ได้ร่วมกันโจมตีฐานป้องกันภัยทางอากาศและหลุมยิงจรวดรอบเมืองเตหะราน โดยใช้ยุทธวิธี “การล็อคเป้าหมายในเวลาที่กำหนด” เพื่อให้ขีปนาวุธหลายร้อยลูกพุ่งตรงไปยังเป้าหมายต่าง ๆ พร้อมกัน ทำให้ระบบป้องกันภัยทางอากาศล่มสลายอย่างเป็นระบบ การยิงหัวรบขนาดเล็กจำนวนมากเป็นการล่อเป้าหมาย ทำให้ระบบป้องกันของอิหร่านเข้าใจผิดและเปิดทางให้เครื่องบินรบล่องหนสามารถโจมตีได้อย่างปลอดภัย
ระเบิดเจาะดินทำลายห้องใต้ดินของฮามิเนีโดยตรง
สำหรับเป้าหมายที่เป็นห้องใต้ดินในถนนพาสเตอร์ (Pastor Street) ของฮามิเนี อิสราเอลได้ใช้ระเบิดเจาะดิน (Bunker Buster) ซึ่งเป็นอาวุธออกแบบพิเศษที่ติดตั้งระบบนำทางด้วยเลเซอร์และระเบิดเวลาที่แม่นยำ สามารถเจาะทะลุคอนกรีตเสริมเหล็กหนาหลายเมตรด้วยความเร็วสูง ก่อนจะระเบิดในระดับลึกใต้ดิน การวิเคราะห์ชี้ให้เห็นว่าห้องใต้ดินที่ฮามิเนีอยู่เป็นโครงสร้างชั้นตื้น เมื่อถูกโจมตีด้วยระเบิดหนัก 30 ลูก โครงสร้างอาคารก็พังถล่มอย่างรุนแรง ระเบิดชนิดนี้มีหัวระเบิดที่บรรจุ Tritonal ซึ่งเป็นระเบิดชนิดแรงสูงที่ผสมผสานความสามารถในการเจาะทะลุและการระเบิดอย่างรุนแรง เพื่อทำลายศูนย์บัญชาการและสถานที่สำคัญที่ได้รับการเสริมความแข็งแกร่งอย่างเต็มที่
ปฏิบัติการนี้ไม่เพียงแต่เน้นเป้าหมายบุคคลสูงสุดเท่านั้น แต่ยังเน้นการเจาะจงไปยังเจ้าหน้าที่ระดับสูงของกองทัพและฝ่ายบริหารที่กำลังประชุมกันอยู่ด้วย นอกจากฮามิเนีแล้ว ยังมีนายทหารระดับสูงของกองกำลังปฏิวัติอิหร่านและที่ปรึกษาด้านความมั่นคงแห่งชาติที่อยู่ในเหตุการณ์ด้วย ข้อมูลจากศูนย์บัญชาการกลางของสหรัฐฯ ระบุว่าในช่วงเวลาที่ปฏิบัติการดำเนินอยู่ มีเป้าหมายทางทหารและอุตสาหกรรมในอิหร่านหลายพันแห่ง แม้ว่าอิหร่านจะพยายามต่อต้านด้วยการยิงตอบโต้และการรบกวนสัญญาณ แต่ด้วยเทคโนโลยีขั้นสูงและความสามารถในการล่องหนของสหรัฐและอิสราเอล ทำให้เป้าหมายหลายแห่ง รวมถึงฮามิเนี ถูกทำลายล้างอย่างรุนแรง ผู้นำสูงสุดของอิหร่านหลายคน รวมทั้งฮามิเนี ถูกสังหารในปฏิบัติการนี้ด้วย