Экипаж 167 ОАО Туркменского ТУ ГВФ выполнял грузовой рейс по маршруту Чарджоу – Мары с грузом серной кислоты в количестве 30 бутылей общим весом 1200 кг от торговой организации «Сельхозтехника». Серная кислота была принята и загружена отделом перевозок 167 отряда с грубыми нарушениями правил перевозок опасных грузов и приказа начальника ГУ ГВФ №676 от 19.12.1960. Кислота принята в стеклянных бутылях объемом 25 литров и средним весом 40 кг каждая, часть из них в плетеных корзинах, часть в деревянных клетках, обложенные деревянной стружкой. Такая упаковка была явным нарушением правил упаковки для перевозки воздушным транспортом опасных грузов.
    После набора заданного эшелона 900 м, через 18 минут полета экипаж заметил появление дыма в грузовой кабине в районе между 6 и 7 шпангоутами у правого борта в одной из бутылей, а затем и пламени, о чем было доложено диспетчеру АДС а/п Чарджоу по УКВ. Принятыми мерами при помощи бортового огнетушителя второму пилоту ликвидировать пожар не удалось. Экипаж принял решение о вынужденной посадке, о чем доложил диспетчеру службы движения. Вынужденная посадка произведена в барханной местности в 09:04 местного времени в 2 км от станции Караул-Кую Ашхабадской железной дороги. В нарушение § 378 НПП ГА-58 посадка производилась с работающим двигателем. После пробега длиной 25 м с работающим на малых оборотах двигателем горящий самолет ударился о пологий сыпучий бархан высотой 3-4 м, снес шасси, сломал воздушный винт и загорелся. Командир самолета покинул борт через аварийный люк, а второй пилот через грузовую кабину, насыщенную парами серной кислоты, и вышел через пассажирскую дверь. После этого они отбежали на 200 м от самолета, который впоследствии полностью сгорел. Командир самолета получил тяжелые ожоги кислотой, второй пилот – тяжелые ожоги кислотой и пламенем (2-3 степень, 70% тела).
    Через 15-20 минут на место происшествия прибыли работники железнодорожной станции Караул-Кую и на дрезине доставили пострадавших пилотов на станцию, откуда они в 10:50 были доставлены в больницу г. Чарджоу вертолетом. 5 июня в 03:35 второй пилот скончался в больнице.