Самолет длительное время не эксплуатировался. Первым рейсом после перерыва стал короткий перелет для перевозки группы летчиков-инструкторов с партсобрания. В полете борттехник переключил подачу топлива от напольных баков, которые были заправлены давно и не использовались. Керосин в них отстоялся и содержал воду. На предпосадочной прямой в 3-4 км от ВПП все четыре мотора поочередно заглохли. Экипаж попытался совершить вынужденную посадку в лимане Азовского моря на мелководье. Самолет стойками выпущенных шасси задел воду и клюнул носом. При ударе об воду и дно фюзеляж раскололся и частично погрузился в воду. Грузовой отсек, где находилось большинство пассажиров, заполнило водой, перемешанной с керосином. Это был самолет-лаборатория, не приспособленный для перевозки пассажиров. Внутри салона стояло оборудование, которое сорвало при ударе, что стало главной причиной гибели людей.