Уже при постройке «Вазе» было присвоено звание «королевского корабля», что подчёркивало его особый статус. Корпус корабля богато украшался позолоченными и раскрашенными резными скульптурами. К созданию «Вазы» были привлечены лучшие работники – плотники, пильщики, кузнецы, столяры, маляры… Новый корабль вызывал восхищение и гордость у жителей Стокгольма.
Летом 1628 года «Ваза» стоял на швартовах напротив королевского дворца. Там на борт был принят балласт, а также пушки, порох и ядра для первого плавания.
К воскресению 10 августа всё было готово к плаванию. Погода была ясная, ветер слабый, но порывистый. На борту находилось около 100 человек экипажа, а также их семьи – женщины и дети (по случаю первого плавания предполагалось великолепное торжество, поэтому членам экипажа разрешили взять с собой членов своих семей и родственников). Целью первого плавания «Вазы» была выбрана военно-морская база Эльвснаббен к юго-западу от Стокгольма.
В гавани города собралась толпа горожан, следивших за отплытием корабля. Впрочем, для отплытия потребовалось немало времени – ветер дул с юго-запада, поэтому первые несколько сотен метров корабль приходилось вытягивать с помощью якорей. Затем, выйдя на открытое пространство, капитан корабля Сёфринг Ханссон приказал поднять четыре паруса – фок, фор-марс, грот-марс и бизань. После постановки парусов «Ваза» отсалютовал собравшимся бортовым залпом и отправился в своё первое плавание.
Когда корабль вышел на открытое пространство бухты, сильный порыв ветра наполнил паруса, и «Ваза» начал крениться на подветренную сторону, но затем выровнялся и прошёл ещё примерно 1300 метров, дойдя до острова Бекхольмен у входа в гавань Стокгольма. Там, в ста метрах от острова, новый порыв ветра снова накренил корабль, на этот раз значительно сильнее. Вода хлынула через открытые пушечные порты, корабль лёг на борт и начал тонуть с поднятыми парусами и развевающимися флагами.
Хотя катастрофа произошла недалеко от берега, вместе с «Вазой» погибло, по разным источникам, от 50 до 400 человек.
В ходе следствия выдвигались разнообразные гипотезы относительно причин гибели корабля: алкогольное опьянение капитана, ненадёжное закрепление пушек и т. д. Ни одна из этих версий не подтвердилась. В конце концов, следствием был сделан вывод: при проектировании корабля были допущены ошибки. Действительно, «Ваза» имел слишком высоко расположенный центр тяжести и был слишком узок, хотя судостроители, тайно от короля, увеличили его ширину на 2,5 метра, его подводная часть по отношению к корпусу, рангоуту и артиллерии имела слишком малый вес. Это привело к неустойчивости корабля. Капитан корабля Сёфринг Ханссен сам отмечал это на следствии, однако в случае с «Вазой» предпринять