W poszukiwaniu zaginionych Amerykanów, Losey i szofer przejechali przez Dombås, strategiczne skrzyżowanie kolejowe, tuż przed rozpoczęciem bombardowania Luftwaffe. Obaj szukali schronienia w tunelu kolejowym wraz z innymi cywilami, ale gdy już w nim byli, Losey stanął, aby móc obserwować bombardowanie. Gdy bomba spadła w pobliżu wejścia do tunelu, jej odłamek przebił serce Loseya, zabijając go na miejscu. Oprócz Loseya, w wyniku eksplozji bomby zginęło pięciu Norwegów, a 18 zostało rannych.
Kilka dni później dowódca Luftwaffe, feldmarszałek Hermann Göring, wysłał do gen. mjr. Arnolda wiadomość z wyrazami żalu w związku ze śmiercią Loseya.
Pamięć thumb|Pomnik Loseya w Dombås Prochy Loseya spoczywają obok szczątków jego matki na cmentarzu w West Point.
Mieszkańcy Dombås wznieśli w 1987 roku pomnik ku czci Loseya z następującą inskrypcją: „Pamięci kapitana Roberta Loseya, żołnierza USAAC, poległego w akcji pod Dombås 21 kwietnia. Pierwszego amerykańskiego żołnierza, który oddał życie za ojczyznę podczas II wojny światowej. Także ku pamięci wielu amerykańskich wojskowych, którzy stracili życie w Norwegii w czasie walk o wyzwolenie kraju”.