Самолет столкнулся с деревьями и со склоном горы хребта Большой Хехцир в условиях низкой облачности, выполняя задание по облету средств РТОП ВПП 05 правая аэропорта Хабаровск-Новый. Место катастрофы обнаружено с воздуха на следующее утро в лесу на склоне горы Хребтовая (высота 786 м) в 40 км юго-западнее с А=206° от КТА Хабаровск-Новый на высоте около 700 м над уровнем моря. Самолет полностью разрушен. Пожара не было. Координаты места АП: 48°12’10”с.ш. 134°56’51”в.д.
    Экипаж выполнял второй в день происшествия полет на облет средств РТОП. По истечении трех часов полета, после очередного захода на ВПП 05П с уходом на второй круг, экипаж согласовал со службой УВД выполнение следующего пункта программы: замера дальности действия курсового радиомаяка. По согласованию с диспетчером, после ухода на второй круг экипаж должен был набрать высоту 600 м по давлению аэродрома, правым разворотом войти на курс, обратный посадочному, с боковым уклонением не менее 10 км и следовать до удаления 36 км к третьему развороту. Согласно АИП России, минимальная безопасная высота в секторе южнее аэродрома до удаления 46 км составляет 1200 м по давлению аэродрома. Во всех предыдущих случаях уходы на второй круг и заходы для выполнения очередного пункта программы облета выполнялись левыми разворотами. В данном случае, при выполнении маневрирования левыми разворотами, на удалении 36 км ВС приблизилось бы к государственной границе менее чем на 5 км, при маневрировании вправо минимальное расстояние составило бы около 10 км.
    При полете на высоте примерно 600 м по давлению аэродрома с включенным автопилотом по каналам тангажа и крена на курсе 230° произошло сближение самолета с горным массивом, вершины которого были выше высоты полета. В 18:11 (через 5 минут после выхода на курс 230°) произошло столкновение ВС с горой Хребтовая. Действия экипажа по переводу самолета в набор высоты были начаты за 1 секунду до столкновения. Самолет был оборудован системой СРПБЗ, срабатывания данной системы бортовыми самописцами не зафиксировано.