Экипаж 61 авиаотряда МУТА ГВФ в составе проверяющего (заместителя командира АЭ), командира корабля, второго пилота, бортмеханика и бортрадиста выполнял рейсовый полет Челябинск – Казань – Быково. В Челябинске на борт самолета загружены 34 стальные поковки весом по 83 кг каждая и три бочки весом по 100 кг. Коммерческая загрузка составила 3122 кг. Полетный вес и центровка не превышали установленных норм. Стальные поковки в количестве 30 штук были расположены в фюзеляже непосредственно на заиндевевшем скользком полу, по левому и правому бортам по 24 шпангоут. Груз в самолете не был надлежащим образом закреплен. Из общего числа поковок только две задние крайние поковки в каждом ряду были ненадежно закреплены веревками.
    После прибытия в Казань бочки общим весом 300 кг были сняты. Размещение и крепление оставшегося на борту груза не изменялось. Полетный вес при взлете составлял 17195 кг, центровка примерно 18,2%. Фактическая погода в а/п Казань благоприятствовала полету.
    Взлет производился ночью, в 19:12. Пилотировал входивший в состав экипажа с целью проверки командира корабля в рейсовых условиях заместитель командира АЭ (с правого сиденья). При разбеге незакрепленные поковки стали смещаться в хвостовой отсек самолета. После отрыва от земли самолет сразу перешел на кабрирование. Проверяющий отдал штурвал полностью от себя, но это положение не исправило. Применение вслед за отдачей штурвала триммера руля высоты также не дало положительного результата. Самолет, находясь на критическом угле атаки, на высоте 30-40 м потерял скорость и стал сваливаться на левое крыло. После вывода из крена самолет с большой вертикальной скоростью плашмя ударился о ВПП в 840 м от начала взлета колесами основных шасси и хвостовой частью фюзеляжа, продвинулся на грунте вперед только на 4-5 м и полностью разрушился. Все члены экипажа получили тяжелые ранения, в основном связанные с повреждением позвоночников.