Natomiast rakieta posiadająca głowicę z sensorem termicznym (na podczerwień) chybiła najprawdopodobniej z powodu awarii głowicy lub zapalnika.
Trafienie jednej z rakiet spowodowało poważne uszkodzenie samolotu i choć dokładnie nie wiadomo, co wydarzyło się po eksplozji, przypuszcza się, iż we wnętrzu maszyny nastąpiła dekompresja, a załoga straciła kontrolę nad odrzutowcem. Samolot wpadł w korkociąg i runął do Morza Japońskiego. W momencie trafienia samolot wykonujący lot KAL 007 znajdował się kilka kilometrów poza terytorium Związku Radzieckiego, lecz wciąż w jego przestrzeni powietrznej, uwzględniając pas wód terytorialnych.
Następstwa
Prezydent Stanów Zjednoczonych Ronald Reagan potępił zdarzenie, które nazwał „masakrą”, „aktem barbarzyństwa” i „zbrodnią przeciwko ludzkości”. Skutkiem gwałtownego pogorszenia się stosunków amerykańsko-radzieckich był m.in. zakaz lotów dla Aerofłotu nad terytorium Stanów Zjednoczonych.