В 10:33 пара МиГ-17, находившаяся на высоте 13600 м, также была сведена с целью в районе Вильнюса. Ведущий летчик к-н Егоров доложил, что цель находится выше его на 2000 м и представляет собой большой реактивный самолет.
В 10:41 экипаж самолета Як-25М — летчик п/п-к Чернышев и оператор л-т Коваленко — на высоте 14400 м обнаружил цель по индикатору бортовой РЛС в районе Каунаса с превышением до 1000 м и впереди себя на 12 км. Имея собственную истинную скорость 1000 км/ч, летчик убедился, что сближения с целью не происходит и стал разгонять самолет со снижением до скорости 1020–1030 км/ч. Но и при этой скорости сближения с целью не происходило. По отметке на индикаторе экипаж оценил ее размеры: больше, чем Як-25, но меньше, чем Ил-28. После 5–6 минут безуспешной погони летчик решил на всякий случай опробовать оружие и дал очередь в сторону цели. Спустя 30–40 секунд цель с экрана РЛС пропала и попытки повторного ее обнаружения ни к чему не привели. Поскольку подъём антенны РЛС вверх ничего не дал, экипаж решил, что цель ушла со снижением.
Таким образом, все четыре истребителя, наведенные на цель, осуществить догон и перехват цели не смогли из-за недостатка скорости и высоты. Поднятые с аэродрома Румбула (Рига) 2 МиГ-19 цель не перехватили: один МиГ-19 вернулся из-за неисправности, а второй из-за выработки горючего. Основываясь на донесениях летчиков, тип нарушителя предположительно был определен как В-57.
В период 10:20–10:35 частями радиоперехвата фиксировалась работа заграничной наземной радиостанции, которая передала на борт самолета-нарушителя команду: «Ваше время прибытия 13:50». В 11:10 самолет-нарушитель передал микрофоном свой позывной — «Дайман-Чарли», в 11:23 сообщил: «Моя миссия еще не закончена», а в 11:45: «Здесь всё кончено, я еще имею время один час». В 13:05 самолет-нарушитель передал для наземной станции с позывными «Дефенс Тройбл» («Нарушение обороны») — «Миссия выполнена».
В тот же день руководство Министерства Обороны СССР (И. Конев) и командование войсками ПВО страны (С. Бирюзов) доложили в ЦК КПСС о принятых срочных мерах по перебазированию в приграничные зоны СССР и СНД истребителей МиГ-19 и Як-25 из других районов страны, в том числе из парадной группы (Кубинка), усилению бдительности войск ПВО и просьбу (оставшуюся, впрочем, без ответа) разрешить ведение огня истребителям по самолетам-нарушителям, вторгшимся в воздушное пространство СССР — была надежда, что более высотные МиГ-19 смогут достать и уничтожить их, так как высота полета целей оценивалась пока в пределах 17 тыс. м. МиГ-19 имел максимальную скорость до 1450 км/ч и потолок до 17900 м.
