8 сентября 1914 года самолет под управлением австрийского лейтенанта барона Фридриха фон Розенталя, разведчика и бомбардировщика, в очередной раз показался над аэродромом 11‑го авиаотряда. Петр Нестеров, не раздумывая ни минуты, сел в кабину своего аэроплана. То, что произошло дальше, лучше узнать со слов очевидца. Михаил Бонч-Бруевич в своей книге «Вся власть Советам!» описывал так: «Едва я отыскал в безоблачном небе австрийца, как послышался шум поднимавшегося из-за замка самолета. Оказалось, что это снова взлетел неустрашимый Нестеров. Потом рассказывали, что штабс-капитан, услышав гул австрийского самолета, выскочил из своей палатки и как был в одних чулках забрался в самолет и полетел на врага, даже не привязав себя ремнями к сиденью. Поднявшись, Нестеров стремительно полетел навстречу австрийцу. Солнце мешало смотреть вверх, и я не приметил всех маневров отважного штабс-капитана, хотя, как и все окружающие, с замирающим сердцем следил за развертывавшимся в воздухе единоборством. Наконец, самолет Нестерова, круто планируя, устремился на австрийца и пересек его путь; штабс-капитан как бы протаранил вражеский аэроплан – мне показалось, что я отчетливо видел, как столкнулись самолеты. Австриец внезапно остановился, застыл в воздухе и тотчас же как-то странно закачался; крылья его двигались то вверх, то вниз. И вдруг, кувыркаясь и переворачиваясь, неприятельский самолет стремительно полетел вниз, и я готов был поклясться, что заметил, как он распался в воздухе. Какое-то мгновение все мы считали, что бой закончился полной победой нашего летчика, и ждали, что он вот-вот благополучно приземлится. Впервые примененный в авиации таран как-то ни до кого не дошел. Даже я, в те времена пристально следивший за авиацией, не подумал о том, что самолет, таранивший противника, не может выдержать такого страшного удара. В те времена самолет был весьма хрупкой, легко ломающейся машиной. Неожиданно я увидел, как из русского самолета выпала и, обгоняя падающую машину, стремглав полетела вниз крохотная фигура летчика. Это был Нестеров, выбросившийся из разбитого самолета. Парашюта наша авиация еще не знала; читатель вряд ли в состоянии представить себе ужас, который охватил всех нас, следивших за воздушным боем, когда мы увидели славного нашего летчика, камнем падавшего вниз…Вслед за штабс-капитаном Нестеровым на землю упал и его осиротевший самолет».
Само собой, Нестеров не планировал погибать, но пошел на крайний риск и ошибся в расчетах. Об этом свидетельствует его статья, опубликованная незадолго до трагического события: «Я не зеленый юноша, служу офицером 8‑й год, имею жену, двух детишек и мать, которой по возможности помогаю, – следовательно, рисковать собой ради получения клички вроде „русский Пегу“ и т. п. мне не приходится; что же касается аппарата, то, кажется, я мог бы и рискнуть им, так как до сих пор за мной ни в школе, ни в отряде не числится ни одной поломки». Однако он протаранил самолет противника не только колесами, но и винтом, что сыграло роковую роль – от удара вал сломался и двигатель выбросило из машины, самолет сразу потерял скорость. Но пройдет чуть более полугода, и другой русский летчик Александр Казаков использует прием воздушного тарана и благополучно возвратится на свой аэродром. В годы Великой Отечественной войны многие пилоты таранили гитлеровцев и остались живы.
К моменту гибели отважному русскому авиатору, впервые применившему воздушный таран, исполнилось всего 27 лет. На месте трагедии был поставлен монумент в его честь. Он один из немногих офицеров царской армии, память о котором при советской власти была с почтением увековечена. В 1951 году город Жолква, где произошло трагическое событие, переименовали в Нестеров. Это название просуществовало до 1992 года, когда украинские власти возвратили городу прежнее имя. В честь Петра Нестерова названы улицы в Минске, Петербурге, Москве, Нижнем Новгороде, Краснодаре и многих других городах. В Нижнем Новгороде установили памятник знаменитому летчику. Открытый сотрудниками Крымской обсерватории в 1973 году астероид назвали «Нестеров». Более того, в 1994 году Указом Президента Российской Федерации учредили медаль Нестерова: ее вручают военнослужащим ВВС и авиации других родов войск, летному составу гражданской авиации и авиапромышленности «За личное мужество и отвагу, проявленные при защите Отечества и государственных интересов Российской авиации», «За отличные показатели в боевой подготовке и воздушной выучке, за особые заслуги в освоении, эксплуатации и обслуживании авиационной техники, высокое профессиональное мастерство самолетовождения».
Среди документальных передач, посвященных русскому летчику, можно отметить следующие: «Петр Нестеров. Воздушный ас Российской империи», «Первые в мире. Петля Петра Нестерова», «Знай наших. Петр Нестеров».