Целью полета была летная тренировка командиров экипажей – слушателей ШВЛП. В 12:17 мск экипаж произвел взлет в а/п Баратаевка для перелета в а/п Курумоч, где самолет произвел посадку в 12:53. В период с 12:53 по 18:00 было выполнено 10 учебных полетов. После их завершения на борт были взяты служебные пассажиры – бригада рабочих Воронежского авиазавода по ремонту самолетов и инженер по эксплуатации.
    В 18:00 самолет произвел взлет. Совершив один тренировочный заход по кругу, экипаж набрал эшелон 3 300 м и начал перелет на Баратаевку. В 18:22 экипаж доложил СКП о подходе к аэродрому на высоте 3 300 м и получил разрешение на снижение до 1 000 м с докладом о пролете ДПРС с МКпос=204°. Левое кресло занимал командир эскадрильи, правое – зам. к-ра отряда. После пролета ДПРС экипаж получил разрешение на снижение до 400 м к началу второго разворота и дальнейший заход на посадку правой коробочкой. После четвертого разворота экипаж вышел на визуальный полет на высоте 350 м. Затем экипаж доложил пролет ДПРС на высоте 200 м, передал, что видит ВПП, и запросил разрешение на посадку. РП разрешил посадку правее основной ВПП. Экипаж дал подтверждение и включил фары. Через несколько секунд полета по глиссаде самолет резко изменил траекторию движения, перешел в пикирование, столкнулся с землей под углом 50-60° и загорелся. Резкое изменение траектории началось на высоте 120-150 м.
    Прогнозом погоды предусматривалось в облаках и осадках интенсивное обледенение. Фактическая погода на 18:10 – облачность 10 баллов, слоисто-кучевая высотой 373 м, видимость 10 км.
    В соответствии с анализом метеообстановки, прогноза погоды, данных о погоде с бортов самолетов и непосредственным докладом экипажа погибшего самолета установлено, что в облаках в районе Ульяновск-Курумоч имело место обледенение от слабого до интенсивного. Заход на посадку проходил с высоты 350-370 м визуально, при видимости старта, в обычных ночных условиях и обеспечивался включенными системами ОСП и курсоглиссадной системой, а также светотехнической системой ночного старта. Место столкновения находится точно на линии захода на посадку с МК=204° на расстоянии 1 240 м с недолетом до БПРС на вспаханном поле. Самолет полностью разрушился и частично сгорел. Катастрофа произошла в 18:42 мск (19:42 м. вр.). Разброс обломков – 70х60 м. Все системы самолета до столкновения с землей отказов не имели. В декабре 1960 г на самолете двигатели НК-4 заменены на АИ-20 3-ей серии. Самолет передан в ШВЛП 19.12.60.