С момента завершения работы над этим полотном к нему было приковано внимание и современников художника, и нескольких поколений зрителей, критиков, исследователей. И сегодня картина будоражит воображение, вызывает споры, безоговорочное принятие художественного высказывания мастера и столь же резкое несогласие с его концепцией. Первый, еще не ясный толчок к рождению образов дали музыкальные впечатления. Одно из них – симфоническое сочинение Николая Римского-Корсакова «Антар», глубоко потрясло художника. Не последнее значение имели знания живописца о современной европейской живописи, в которой изобиловали «кровавые» сцены. Но главным для Репина были впечатления жизни. Убийство императора Александра II весной 1881 года и расправа над заговорщиками имели для него решающее значение. Художнику представлялось, что кровавая полоса прошла через этот год. «Чувства были перегружены ужасами современности» - говорил Репин. Но к ним было страшно подходить. И для него стало естественным искать выход в истории.
В развитии сюжета картины художник следует за описанием сцены спора и убийства Грозным сына, как ее описывает Николай Карамзин в «Истории государства Российского». Перекличка прошлого с современностью соединяется с размышлениями о преступности убийства одним человеком другого, о попрании непреложного нравственного закона - «не убий». Главная мысль картины — нечаянность убийства и раскаяние в содеянном.
Композиция полотна собранна и лаконична. Две фигуры выделены светом из сумеречного пространства и выражают крайний накал чувств. Насыщенный густо-багровый колорит усиливает трагическое звучание сцены. Ковры, одежда Грозного и царевича, предметы интерьера написаны в тревожном освещении, с таким фактурным разнообразием и таким богатым звучанием темной палитры, что это позволило художнику Крамскому назвать живопись картины «оркестром настоящим». Нечаянность убийства, раскаяние в содеянном, мольба царя о прощении выражены Репиным с предельной ясностью.
Показанная на выставке Товарищества передвижников в 1885, картина вызвала недовольство правительственных кругов и усилиями обер-прокурора К.П. Победоносцева была снята с выставки. Третьякову, который купил ее для Галереи, не позволили показывать картину публике. Запрет с нее был снят через три месяца. Новая волна интереса к произведению Репина была вызвана покушением на нее в 1913 году душевнобольным человеком, который порезал ножом картину, тяжело повредив лица Грозного и царевича, нанеся холсту и живописи тяжелую травму. Последовавшая за этим событием провокационная дискуссия между молодым и дерзким критиком Максимилианом Волошиным и маститым Репиным поддерживала острые споры вокруг картины. В печати того времени художник встретил горячую поддержку со стороны не только зрителей, но и серьезной художественной критики.
Еще одно вандальное нападение на картину произошло в мае 2018 года. Холст был поврежден в центральной части на изображении фигуры царевича. После тщательного исследования картины реставраторами, технологами, проведения советов с ведущими специалистами была выработана научно обоснованная методология реставрации произведения, чтобы вновь вернуть его в залы галереи зрителям.