Бортинженер, как в обычном полете, пытался держать центровку порядка 25–26 %. Пилоты с трудом справлялись с теряющей устойчивость машиной. После того, как по рекомендации остатки топлива перекачали в передние баки, самолет стал лучше слушаться руля высоты.
В полночь, когда топливо было почти выжжено, руководитель полетами разрешил посадку аварийной машины на грунт параллельно основной полосе. Для облегчения контроля глиссады спуска в конце летного поля поставили прожектор. И вот 3М зашел на посадку. С земли видно было, с каким трудом пилоты удерживают самолет в луче прожектора. Он то проваливался, то вспухал. Однако колеса коснулись земли без особо сильного удара.
Поврежденный самолет отбуксировали на линейку и выставили часовых. Когда рассвело, летчики других экипажей, собравшись в сторонке за хвостом самолета, начали строить свои гипотезы происшествия. Однако ясность появилась только через день, когда прибыла аварийная комиссия из Москвы.
В момент столкновения заправщик был на 200 метров выше боевой машины. М-4 взлетал на восемь часов позднее, а за это время атмосферное давление на аэродроме изменилось. Прослушали запись переговоров на борту. Здесь тоже свои несуразности. Хвостовой стрелок доложил, что видит киль слева, а столкновение было правым бортом…
Более тяжелый бомбардировщик, ничего не видя из-за облачности и керосина, попавшего на лобовое стекло, догнал заправщик. Левой консолью стабилизатора он ударил по открытому люку заправщика. При этом консоль была полностью срезана. Остался кусок обшивки без силового набора площадью менее квадратного метра. Тяги управления правым рулем высоты при этом чудом не заклинило. Некоторые считали, что здесь огромную положительную роль сыграли гидроусилители типа бустеров. Обломком стабилизатора или люка был пробит фюзеляж на метр впереди кабины хвостового стрелка.