11 мая проводился очередной, 17-й полет. На аэродроме находился сам А.Н.Туполев. Все шло нормально, с опытной машиной поддерживалась постоянная радиосвязь, и вдруг в динамиках раздался сдержанный и, может быть, излишне спокойный голос Перелета: “Нахожусь в районе Ногинска. Пожар третьего двигателя. Освободите посадочную полосу. Буду садиться прямо с маршрута". Через две-три минуты Перелет снова в эфире: “С пожаром справиться не удалось, он разрастается, горят мотогондолы, шасси. До вас осталось километров сорок". И затем, через какое-то время: “Двигатель оторвался. Горит крыло и гондола шасси. Дал команду экипажу покинуть самолет. Следите...".
Первым пришло телефонное сообщение из ногинского отдела госбезопасности о том, что самолет упал северо- восточнее города и горит. Туполев и Агавельян сразу выехали на место катастрофы. За ними на нескольких машинах - работники ОКБ и испытательной базы. Непосредственно к месту падения через заболоченный лес добирались пешком, для Туполева достали лошадь. Глазам прибывших открылась страшная картина. Самолет, имея на борту несколько десятков тонн топлива, врезался в болотистый подлесок и взорвался. Образовалась воронка глубиной 10 метров, на дне которой догорали восемь огромных колес шасси. Рассыпавшись по лесу, люди приступили к поискам. Нашли останки А.Д.Перелета и обмотанного парашютом штурмана С.С.Кириченко. Кроме них, погибли бортинженер А.Ф.Чернов и техник по виброиспытаниям из НИИ самолетного оборудования А.М.Большаков. Второй летчик В.П.Морунов, бортрадист Н.Ф.Майоров, ведущий инженер Н.В.Пашкевич, помощник ведущего инженера А.М.Тер-Акопян, бортэлектрик И.Е.Комиссаров, бортмеханик Л.Борзенков и инженер ЛИИ К.И.Вайман спаслись на паарашютах.
Для выяснения причин катастрофы создали правительственную комиссию под председательством министра авиапромышленности М.В.Хруничева. В расследовании участвовали также представители МГБ, ВВС, Генштаба, ЦК партии, Совмина и многих других организаций. Первым делом комиссия заслушала доклады выживших испытателей. Майоров рассказал:"… Вылетев утром, мы выполняли задание по замеру расходов топлива. На последнем режиме максимальной тяги двигателей, на высоте 7300м, возник пожар третьего двигателя. Я через верхний блистер наблюдал за поведением машины. Услышав сильный щелчок, увидел отверстие в передней верхней части капота третьего двигателя и небольшое пламя, бьющее из него. Я доложил командиру. Двигатель немедленно был выключен, винты зафлюгированы. Включили пожаротушение. Пожар продолжался, отвалились части самолета. Стало ясно, что нормально посадить самолет не удастся. Снижаясь до высоты 5000 м, Перелет отвел горящий самолет от густонаселенного района к лесному массиву и приказал всем, кроме бортинженера Чернова, покинуть самолет. Я все ждал. Заглянув вниз, в кабину, я увидел спокойно сидящего командира. Я понял, что он намерен сажать самолет аварийно. На высоте 3000 м я покинул самолет и занялся снижением. Я спускался на парашюте и только увидел, как появился какой-то сильный пожар и возник столб дыма…". Лашкевич, спускаясь на парашюте, видел, как отделился от самолета горящий третий двигатель, винты четвертого двигателя встали во флюгерное положение, и машина по крутой спирали, почти вертикально начала падать.
