Сначала фигурировала только одна версия происходящего: Ильин поссорился со своей девушкой и решил покончить жизнь самоубийством. Прочесали окрестности части, но ничего не обнаружили. Помчались на квартиру к Ильину на Наличной улице, до полусмерти напугав мать, но и там его не было. Правда в квартире обнаружили тетрадь, в которой на одной из страниц крупным неровным почерком было написано: «Узнать, когда рейс на Москву… Если летят, брать… идти на дежурство… все уничтожить». Оставив в квартире засаду, Машков с несколькими офицерами помчались в аэропорт. В аэропорту Пулково сослуживцы без труда установили, что Виктор улетел в столицу рейсом в 10:40. Одна из стюардесс вспомнила, что на борту самолета летел молоденький младший лейтенант Однако вместо того, чтобы немедленно сообщить о происшествии и тем самым организовать задержание Ильина в Москве, командир части протянул время до позднего вечера. Только к исходу 21 января информация о беглеце поступила в областное управление КГБ. Ленинградские чекисты передали ее туда, где в то время находился пропавший младший лейтенант. То есть в Москву.

Тем временем Ильин, которого искали сослуживцы, уже был в Москве на квартире у своего дяди, бывшего милиционера. Дядя и его жена удивились неожиданному приезду родственника, но он их успокоил: «Хочу на живых космонавтов поглядеть. Когда такое еще представится».

На следующее утро, когда хозяева ушли на работу, Ильин взял летнюю милицейскую форму дяди (плащ и костюм) и в ней вышел из дома. На метро он добрался до станции «Проспект Маркса», вышел из нее и направился к Боровицким воротам. Дойдя до ворот, Ильин пристроился к милицейскому оцеплению и стал довольно энергично руководить толпой. Несмотря на то, что он единственный был в легком милицейском плаще, это не привлекло к нему внимания, хотя в то время, по официальной версии, его уже разыскивали.

Согласно версии следствия, место, которое занял Ильин, оказалось на стыке между двумя отделениями: в первом отделении подумали, что сержант из второго отделения, а во втором — что из первого. Через некоторое время Виктор перешел ближе к центру Кремля, где «невероятное везение» повторилось опять. Оно заключалось в том, что в этом месте раньше находился милицейский пост, но буквально накануне он был упразднен. Поэтому там, во-первых, не оказалось штатного работника МВД и, во-вторых, появившийся человек в форме не вызывал никаких подозрений. Тем не менее, один из одетых в штатское офицеров КГБ все-таки подошел к Виктору и спросил: «Ты чего здесь стоишь?» Но, получив равнодушно-вальяжный ответ «Поставили, вот и стою!», чекист ретировался восвояси.

Ильин терпеливо ожидал приближения правительственного кортежа. Пистолеты в карманах были сняты с предохранителей. И вот у поворота на мост Боровицкой башни показались машины в сопровождении мотоциклистов. Пропустив первую машину, Ильин выскочил навстречу второй и, выхватив оба пистолета, открыл огонь. Он стрелял по лобовому стеклу и видел, как уткнулся в баранку водитель, как сидевшие в машине люди бросились под сиденье. Одна из пуль рикошетом ранила сопровождавшего кортеж мотоциклиста. Но тот, несмотря на ранение, направил мотоцикл прямо на террориста и сбил его. После этого Ильина скрутили.

Покушение на Брежнева не удалось. В машине, по которой велась стрельба, ехали космонавты. У Георгия Берегового осколками стекла было изранено лицо, Андриану Николаеву пуля задела спину. Водитель машины Илья Жарков скончался через сутки в больнице. Посмертно его наградили орденом Красного Знамени.