981航班在莫斯科时间1:41(UTC+3)在罗斯托夫机场第一次着陆尝试后由于低能见度而复飞 。随后在机场的等待航线持续盘旋了2小时9分钟 。在981航班的第一次与第二次着陆尝试之间，俄航的莫斯科-罗斯托夫航线的1166号航班曾3次着陆失败而备降克拉斯诺达尔国际机场。981航班第二次着陆尝试失败后复飞。
根据空中交通管制（ATC）的地空通话实况录音，981航班在尚未建立仪表降落系统信标, 即飞行员不能目视而是靠仪表降落系统指示跑道中心线，飞行员向ATC报告需要爬升到飞行高度nbsp;80—约8,000英尺（2,400米），以便可能的再次复飞。之后，飞行员报告已经建立仪表降落系统信标并将下降飞行高度 。在距离跑道端5.5千米（3.4英里）处，飞机在1500英尺高度，开始了再次爬升。在爬升至4,050尺（1,230米）, 飞机以超过21,000英尺/分钟的速率陡然下降并在约1分钟后，当地时间03:42撞地坠毁 。坠毁前，飞行员显然要再次复飞，向ATC报告：Going around, Skydubai981。 ATC告知981航班切换到另外的空中交通管制：Skydubai 981, contact Rostov Radar on 121.2。 981航班确认了这一情况：121.2, bye-bye, 这也是最后一次通话。
根据官方报告，飞机坠毁在跑道左侧253米（830英尺）处 ，并且完全解体 。俄联邦紧急情况部称飞机机翼先撞击地面 。视频监控显示飞机陡然下降撞击地面 。