Рано утром 50 красноармейцев вынесли со склада завернутую в полотнище оболочку стратостата и развернули ее в виде огромного серебристого круга. Прозвучала команда «Дать газ» – по ткани пробежали волны, шар начал медленно расти. 140 красноармейцев держали поясные веревки, удерживая стратостат у земли.
На летном поле присутствовали начальник ВВС Яков Алкснис и председатель ЦС Осоавиахима Роберт Эйдеман. Приехал и молодой тогда кинооператор Роман Кармен, который снял впоследствии фильм «Высота 22 000 метров» Был и уже известный журналист Михаил Кольцов, который еще в 1930 году опубликовал в «Правде» статью «Хочу летать!». Репортаж о полете на все радиоточки СССР вела радиостанция имени Коминтерна в перерывах между сообщениями о работе XVII съезда ВКП(б).
И вот на летном поле появились стратонавты. Одетые в специальные комбинезоны с электроподогревом, они прошли мимо журналистов, красноармейцев, членов Государственной комиссии, кивая знакомым и отвечая на многочисленные приветствия. Такими они и остались в памяти присутствующих.
Павел Федосеенко, взяв в руки знамя Осоавиахима, сказал:
«Я заверяю, что в исторические дни работы XVII съезда партии мы сделаем все возможное, чтобы взять штурмом высоты стратосферы, недосягаемые до сих пор. Мы поднимем это знамя, знамя Осоавиахима, на неизведанные высоты!»
Затем стратонавты попрощались с собравшимися и заняли свои места в гондоле. Раздалась команда «Отдать поясные», красноармейцы отпустили веревки, и в 9 часов 4 минуты по московскому времени полет начался.
Через два часа была достигнута высота 19 тысяч метров, рекордная на тот момент, а спустя еще час из заоблачной дали стратонавты рапортовали партийному съезду о покорении высоты в 20 километров.
В 12 часов 33 минуты Васенко сделал запись в бортовом журнале о показании альтимером высоты в 22 тысячи метров и о начале спуска. Из-за большой влажности внутри гондолы радиосвязь прервалась, но, судя по записям, экипаж пребывал в прекрасном настроении и работал: снимал показания приборов, наблюдал за космическими лучами.
Последняя запись в журнале была сделана в 16 часов 13 минут, когда стратостат находился на высоте 12 километров. Тогда же гомельский радиолюбитель Неклюев принял радиограмму: «Внимание, говорит стратостат, передатчик «Сириус»... Сообщите об этом... Стратостат попал в зону осадков, обледенел, мы находимся в безвыходном положении. Облеплены льдом, падаем... Ждем удара. Два моих товарища в скверном состоянии... Кончаю, скоро удар».