Экипаж 247 авиаотряда Управления Полярной авиации 13 мая 1960 года вылетел по маршруту Москва (Захарково) - Череповец – Петрозаводск – Мурманск (Мурмаши) для последующего базирования на атомоходе «Ленин» и участия в первом испытательном походе ледокола в Арктику (выполнение ледовой разведки и спецзаданий).
    После прибытия в Мурманск экипаж выезжал к месту стоянки ледокола для оценки условий посадки. Атомоход стоял на бочках у своей базы в Кольском заливе (район пос. Роста). С борта на берег были уложены сходни. Вертолетная площадка расположена на корме судна. Заход на посадку на нее был возможен только со стороны кормы, так как с другой стороны находится надстройка корабля.
    15 мая в 11:24 экипаж произвел взлет в а/п Мурмаши с заданием перелететь к стоянке атомохода «Ленин» и произвести посадку на вертолетную площадку судна. Взлет произведен за 1,5 часа до намеченного времени, без связи с ледоколом. После взлета экипаж получил распоряжение диспетчера АДС следовать к месту стоянки на высоте не выше 150 м. Дойдя до ледокола, командир вертолета сделал два круга над кораблем на высоте 50-100 м для осмотра площадки, после чего стал заходить на посадку.
    Фактическая погода в момент посадки была: облачность 4-7 баллов, слоистая высотой 600 м, временами дождь, видимость 10 км, ветер порывистый 4,5 м/с, 290°.
    Ледокол стоял с курсом 160°. Вертолет заходил на посадку с кормы ледокола с курсом около 200°. Подход к площадке производился с боковым ветром с правого борта силой 4,5 м/с, что превышало допустимую скорость ветра (3 м/с) для висения вне зоны влияния «воздушной подушки». Посадочный вес для данных условий захода на посадку превышал допустимый на 500 кг. При подходе к площадке командир вертолета пытался перевести вертолет в режим висения, находясь над краем левого борта площадки, после чего отвернул влево с левым креном. Боковой ветер стал попутным. Вертолет продолжал разворот со снижением. Развернувшись примерно на 180°, вертолет перешел в правый крен, продолжая снижаться. В результате правое колесо вертолета стало погружаться в воду. Лопасти несущего винта стали цепляться за воду и разрушаться. Вертолет плавно перешел на нос и затонул вверх колесами на глубине 18 м.
    Командир вертолета, штурман и бортрадист погибли, бортмеханик всплыл на поверхность воды, получив лёгкие ранения, и был спасён подошедшей шлюпкой с ледокола. Катастрофа произошла в 11:46.