Około północy z 31 maja na 1 czerwca samolot wstąpił w obszary zwrotnikowych burz (z komórkami burzowymi rozbudowanymi prawdopodobnie do nawet 15–20 km) i turbulencji (według szacunków części ekspertów lotniczych i meteorologów – z wiatrami dochodzącymi do 160 km/h). Ostatnia informacja, jaka dotarła do obszaru kontroli, pochodziła z automatycznego systemu łączności samolotu i została nadana o 0:14 czasu lokalnego (2:14 czasu UTC). Ostatnie zarejestrowane parametry lotu wskazywały na 16.2 stopnia pochylenia maszyny (nosem do góry), 5.3 stopnia przechylenia („roll”) oraz prędkość pionową („vertical speed”) -10912 stóp/minutę (-199,5 km/h).
Jak wynika z mapy opublikowanej przez Ministerstwo Obrony Brazylii, samolot przebył odległość 663 km od punktu INTOL do rejonu, w którym spadł. Airbus, zanim zaginął, zdążył przesłać 24 informacje o błędach. Sygnały były przesyłane w czasie, gdy ulegały awarii kolejne elementy systemu. Podczas prowadzonego śledztwa, mającego wyjaśnić okoliczności wypadku, ustalono, że autopilot był wyłączony, a w kabinie doszło do spadku ciśnienia i awarii elektrycznych.