Экипаж выполнял полет по перевозке 20-ти пустых баллонов из под газа аргона и 6-ти ящиков с металлическими деталями. Общий вес груза составлял 1 792 кг. На борту находился пассажир – бортмеханик заводского авиаотряда. Экипаж произвел взлет с заводского аэродрома в 10:48. В 12:59 самолет совершил посадку в Краснодаре и после дозаправки произвел взлет в 13:55. Полет проходил на эшелоне 2 700 м визуально в ПМУ. Фактическая погода на маршруте: ясно, видимость – 20 км. Прогноз погоды предусматривал слабую болтанку. Экипаж вел радиообмен, докладов о каких-либо нештатных ситуациях не было. Самолет находился на трассе на МК=350° с приборной скоростью 300 км/ч. В 16:10 экипаж перестал отвечать на запросы. Организованными поисками обломки самолета были обнаружены в поле в 9 км западнее оси трассы. По показаниям очевидцев самолет снижался с обычным звуком. На высоте 300-350 м звук резко усилился и раздался хлопок, после которого от самолета полетели отдельные части. Он перевернулся в воздухе и столкнулся с землей. Комиссия установила, что первоначальное разрушение горизонтального оперения и ОЧК произошло в воздухе при выводе самолета из снижения от возникших перегрузок выше расчетных и от скоростного напора. Самолет перевернулся вниз килем и столкнулся с землей под углом 15-20° на скорости не менее 330 км/ч с убранными шасси и закрылками и работающими двигателями и полностью разрушился. На сохранившихся узлах и агрегатах следов отказов не обнаружено. Пожара в воздухе не было. Расчетами установлено, что центровка была 22,9% САХ – на 1,9% САХ выше предельно задней. КВС же записал в журнале принятия решения на вылет 16,2% САХ. На основании анализа обнаруженных на месте швартовочных приспособлений комиссия сделала вывод, что крепление груза было недостаточно надежным. У всех членов экипажа, кроме КВС, обнаружено незначительное содержание алкоголя.