26 августа (8 сентября) 1914 года тяжёлый австрийский «Альбатрос» летел на высоте, недосягаемой для выстрелов с земли. Нестеров пошёл ему наперерез в лёгком быстроходном «Моране». Австрийцы пытались уйти от столкновения, но Нестеров настиг их и попытался нанести шасси своего аэроплана удар по краю несущей плоскости «Альбатроса». Однако удар пришелся в середину «Альбатроса»; колёса «Морана» попали под верхнюю плоскость, а винт и мотор ударили по ней сверху. Тонкостенный вал, на котором держался ротативный двигатель «Гном», переломился; мотор оторвался от самолёта Нестерова и упал отдельно. Значительно облегченный «Моран» стал неуправляемо планировать — по-видимому, при столкновении Нестерова бросило вперёд, и он погиб, ударившись виском о ветровое стекло. «Альбатрос» некоторое время продолжал полёт, но затем потерял управление и стал падать; его экипаж погиб от удара о землю. После падения, по словам очевидцев, Пётр Нестеров был ограблен, вероятно, казаками. Генерал-квартирмейстер штаба 3-й армии М. Д. Бонч-Бруевич в мемуарах утверждал: «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 (странно, почему Нестеров сидел в палатке без сапог, если в любую минуту мог появиться австрийский разведчик. Более вероятно, что сапоги с убитого штабс-капитана успели снять казаки. — Я. С.).
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 ещё 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. Тотчас же я приказал послать к месту падения летчика врача. Штаб располагал всего двумя легковыми машинами — командующего и начальника штаба. Но было не до чинов, и показавшаяся бы теперь смешной длинная открытая машина с рычагами передачи скоростей, вынесенными за борт, лишенная даже смотрового стекла, помчалась к месту гибели автора первой в мире «мертвой петли».
Когда останки Нестерова были привезены в штаб и уложены в сделанный плотниками неуклюжий гроб, я заставил себя подойти к погибшему летчику, чтобы проститься с ним, — мы давно знали друг друга, и мне этот человек, которого явно связывало офицерское звание, был больше чем симпатичен».