Olyckan inträffade på internationellt vatten mellan Spanien och Algeriet. Fjorton besättningsmedlemmar har räddats, medan två fortfarande saknas. De överlevande har förts till Cartagena i sydöstra Spanien.
Fartyget, som byggdes 2009 och är 142 meter långt, misstänks ha varit lastat med militär utrustning.
Marintrafikexperten och internetprofilen Hi Sutton säger till Amsterdam-baserade Moscow Times att fartyget sannolikt var på väg till Rysslands flottbas i Tartus för att delta i avvecklingen av den efter den syriska Assad-regimens kollaps. Ursa Major ska enligt honom ha varit en del av den så kallade "Syrian Express", en försörjningsrutt för ryska trupper i Syrien.
Officiellt var fartyget på väg från Sankt Petersburg till Vladivostok.
Ryska myndigheter har inte kommenterat uppgifterna om militär utrustning.