По правилам разрешение на взлет командир экипажа получал после того, как ему выдавали бланк с метеосводкой. На этот раз прогноза погоды экипаж не получил.

В 13.20 на летном поле появились Петляков и его заместитель Изаксон. В очередной раз авиаконструктору предложили ехать поездом, но он отказался и с трудом забрался в заднюю кабину стрелка-радиста.

В 13.40 один за другим самолеты поднимаются в небо.

Через 35 минут «пешки» достигли Сергача. Обогнули его, прошли над поселком Красная Пустынь и направились к железной дороге в районе моста через реку Пьяну.

Александр Михайлович Изаксон вспоминал:

«Я обратил внимание, что стрелок все время переговаривается по внутреннему телефону и куда-то смотрит в сторону.

Когда мы сели, стрелок сказал:

— Вторая машина сгорела. Сгорела в воздухе.

Это произошло в районе Арзамаса, недалеко от Казани. Горящая машина упала в дебри леса, и потом ее отыскали с большим трудом. Все, кто летел на ней, погибли…»

Вполне возможно, что точное место катастрофы Изаксон не назвал по причине секретности. Во всех публикациях о Петлякове фигурирует именно Арзамас, хотя тот же Сергач находится всего лишь в 15 километрах от места катастрофы.

12 января 1942 года авиакатастрофу видели многие жители деревни Мамешево, расположенной вблизи поля, куда рухнул Пе-2. Первыми горящий самолет увидели мальчишки, работавшие на току.

Михаилу Федоровичу Клопову в тот год было тринадцать лет; он вспоминает:

«День был пасмурный. Дымка над полем висела. Через поле часто самолеты пролетали, но мы каждый раз их взглядом провожали. А тут, видим, один самолет, что шел впереди, горит, дым за ним тянется. Они шли от моста. Самолет начал снижаться. Мы подумали, что он пошел на посадку, и бросились в поле. Когда бежали, то не видели его. И вдруг взрыв, столб пламени… Мы остановились, приближаться побоялись — думали, еще рванет. Постояли, пошли.

До сих пор помню — обгорелые трупы летчиков. Они были в меховых комбинезонах, а рядом лежало кровавое месиво, из которого торчала нога в сапоге. Потом я уже узнал, что это и был авиаконструктор. Пока мы стояли, рассматривали, прибежали от моста солдаты. Они оцепили все, а нас начали обыскивать: не утащили ли мы чего…»

Останки самолета собрали на следующий день. К полудню привезли четыре гроба, положили в них тела погибших и увезли в Сергач. По злой иронии судьбы Петляков погиб в самолете собственной конструкции…

В Мамешеве утверждали, что самолеты столкнулись в воздухе: «Одному ничего, а другой упал». Судя по всему, столкновения в воздухе все-таки не было; позже эта версия даже не рассматривалась. Рассекреченное дело о расследовании причин авиакатастрофы, случившейся 12 января 1942 года, содержит протоколы допросов рабочих, инженеров, конструкторов и военных приемщиков. Документы свидетельствуют, что прорабатывалось несколько версий происшедшего — от технической неполадки самолета до диверсий и вредительства; затрагивалась даже версия о нападении вражеского самолета.

В деле есть один примечательный документ, дававший основание к применению репрессий. Судебно-медицинская экспертиза при вскрытии тела летчика Ф. Овечкина обнаружила… пистолетную пулю. К счастью, баллистики дали заключение, что «пуля не имеет следов нарезки от ствола и покинула гильзу в результате разрыва патрона из-за высокой температуры».

Обстоятельства гибели генерального авиаконструктора В.М. Петлякова доложили И. Сталину и В. Маленкову. В акте комиссии отмечено, что «очаг пожара на самолете Пе-2 № 14-11 находился на внутренней поверхности правого крыла и на правой части центроплана имеются следы пожара.