На самолете в АТБ а/п Ханты-Мансийск была произведена замена передней опоры шасси. Начальник смены АТБ дал заявку на контрольный облет самолета в ПДО АТБ, согласно которой для выполнения полета был вызван экипаж из резерва. К полету по облету самолета экипаж должным образом не готовился, так как облет этого самолета не планировался и заявка в 416 летный отряд на производство облета не подавалась. Задание на облет экипажу не выписывалось. КВС, использовав для облета задание, ранее подписанное для резерва, самовольно вписал в задание начальника смены АТБ и авиатехника, сделав в маршруте полета запись «Р-н АДС». Проведя предполетную подготовку, он принял решение на вылет с занятием эшелона 7 800 м. Диспетчер АДП разрешил вылет на облет с занятием высоты 7 800 м по плану на учебно-тренировочные полеты. Экипаж выполнил обруливание самолета с последующим заруливанием на стоянку и охлаждением тормозов колес.
    В 15:36 мск экипаж произвел взлет для выполнения контрольного полета по кругу и посадки. Однако после взлета экипаж запросил набор эшелона 7 800 м, что не соответствовало цели контрольного полета по заявке ПДО. В 15:48 экипаж доложил о занятии эшелона 6 000 м и запросил разрешение на выполнение задания в течение 5 минут на этой высоте. На высоте 6 000 м было выполнено несколько координированных левых виражей с креном от 25° до 50° и правых виражей с креном 60° с вертикальными перегрузками, не превышающими 2 ед., практически без потери высоты. Режим работы двигателей сохранялся равным на всех трех двигателях (91%). Приборная скорость составляла 380-390 км/ч. В 15:56:56 самолет был выведен из левого виража в полет без крена с перегрузкой 1,5 ед. за счет плавного взятия штурвала «на себя» с торможением скорости до 360 км/ч.
    В 15:57:10 резким отклонением элеронов (8,5°) и руля направления (8°) самолет был переведен в энергичное правое вращение с угловой скоростью 12-12,5°/с. Через 8 сек. после ввода в правое вращение самолет был в перевернутом полете и, так как штурвал был взят «на себя» (руль высоты на 3-5°), началось снижение с ростом вертикальной и поступательной скоростей. При достижении скорости 470 км/ч режим работы всех трех двигателей был синхронно уменьшен до 73%. После переворота на 360° (через 21 сек. после ввода во вращение) элеронами и рулем направления самолет был выведен из вращения. При выводе самолета из снижения (потеря высоты 1 500 м с вертикальной скоростью до 100 м/с) через 3 сек, при достижении скорости 620 км/ч и вертикальной перегрузки 5,25 ед. произошло разрушение левой консоли крыла от разовой нерасчетной нагрузки (согласно РЛЭ Як-40 максимальная эксплуатационная нагрузка 3,4 ед., максимальная приборная скорость 500 км/ч). Отделившаяся левая консоль крыла ударила по передней кромке киля, в результате чего произошло его разрушение по нервюрам 3-7 с последующим отделением киля вместе со стабилизатором, рулем высоты и рулем направления от самолета. Самолет потерял управляемость, перешел в беспорядочное падение и столкнулся с землей в пойме реки Обь в 19 км с азимутом 20° от КТА. Во время беспорядочного падения от самолета отделились корневые и средние секции закрылков и была частично сорвана обшивка правой плоскости крыла. Разброс обломков составил 2,5 км. Самолет был обнаружен 18 мая в 06:00 мск с воздуха.