Самолет, на борту которого находились 22 пассажира, в том числе четверо детей, а также 402 кг груза (магнитные пускатели), произвел промежуточную посадку в а/п Актюбинск в 02:10 мск. После дозаправки взлет произведен в 02:55 с МК=127°. Прогноз погоды по маршруту Актюбинск – Уральск был следующим: облачность 6-9 баллов, слоисто-дождевая, кучево-дождевая, 600 – 1 000 м, дождь, видимость 4-10 км. В 03:04 КВС доложил о наборе заданного эшелона 1 500 м и о выходе из АДС. В 03:05 он доложил об установлении связи с РДС и визуальном полете 1 500 м. В 03:07 экипаж запросил пеленг у АДС Актюбинск и в 03:08 получил его - 274° - что свидетельствовало о нахождении самолета на заданной линии пути в 50 км от Актюбинска. В 03:11 экипаж запросил фактическую погоду а/п Уральск и получил ее – облачность 10 баллов, слоисто-дождевая, 300 – 600 м, временами дождь, видимость 4-10 км. В 03:14 по запросу диспетчера экипаж подтвердил высоту и условия полета (1 500 м, визуально, связь с РДП имею). В 03:30 борт на вызов не ответил. Отметка самолета на экране радиолокатора не наблюдалась. В стороне Уральска были необычно сильные засветы. В 09:10 обломки самолета были обнаружены с воздуха в степи в 2 км южнее воздушной трассы и в 80 км западнее Актюбинска. Он столкнулся с землей в левом развороте со скольжением на правое крыло. Первое столкновение – правой плоскостью под углом 60°. Двигатели работали. После удара самолет взорвался и полностью разрушился с разбросом обломков на расстояние 450-520 м. По наручным часам на руке одного из погибших и показаниям свидетелей время катастрофы установлено как 03:18 мск. Комиссией был обнаружен трос управления левым элероном с разрывом, имеющим местный большой перегрев. Исследования показали, что троса, расположенные между внутренним сектором и барабаном, разрушились в результате одновременного воздействия растягивающих нагрузок и высокой температуры нагрева. По данным метеостанции Новоалексеевка в 45 км юго-западнее места катастрофы с 02:27 до 02:42 мск наблюдалась гроза на востоке. По данным другой метеостанции в 18 км юго-западнее места катастрофы – гроза с 04:00 до 05:30 местного времени. Гроза подтверждается находившимися на земле свидетелями.