事发当日无线电通讯记录，来自事发当日荷航班机黑匣子的原始纪录。 KL4805在抵达30号跑道的起跑点后不久，机长便松开刹车推动油门杆准备起飞，但副机长立即以并未收到塔台的起飞航管许可为由及时制止，然后向塔台请求起飞。塔台发出一个关于起飞后航线的航管许可(ATC clearance for certain route after take-off)，但并没有发布起飞的航管许可(ATC clearance for take-off)。荷航机长却误以为他们已被授权起飞。当荷航开始起飞前加速时，副机长曾用无线电通知塔台他们正在起飞，当时塔台人员没听清楚副机长浓厚的荷兰口音英文到底是说"我们在起飞点"(We are at take off)还是"我们正在起飞"(We are taking off)，因此回答"好的，待命起飞，我们会通知你!"(OK .... Standby for takeoff .... We will call you!)却不料无线电讯的后半段正好被泛美机长回报"我们还在跑道上滑行!"(We are still taxiing down the runway!)的讯号给盖台，结果荷航机组人员只听到塔台说的"OK"却没听到后半段的对话。虽然荷航的飞航工程师曾质疑过这是否是塔台方面已经授权起飞，但机长知道如果再不起飞，必将超过执勤时限，且早已因好几个小时的延误而弄得非常焦躁，便武断作出肯定答复。当时有大雾笼罩，能见度仅有300米，机组并不知道PA1736正在跑道滑行，因而强行加油起飞。
17:03时泛美的机长最后一次与塔台回报他们正在跑道上滑行后不久，在他们经过三号出口正打算弯进四号滑行道前往起飞等候区的瞬间，副机长突然注意到跑道远方有荷航客机的降落灯。起初他们以为那时荷航正在静止状态等候起飞，但仔细一看却发现降落灯正在晃动并离他们越来越近，KL4805其实在奔驰状态。此时距碰撞发生只有9秒钟，泛美的副机长大声呼叫机长将飞机驶离主跑道，机长也立刻全速推进让飞机冲进跑道旁的草皮上，但毕竟为时已晚。同一时间，荷航的机组仍未发现泛美客机，于是副机长呼叫机长做出起飞动作："V1"。到了相撞前4秒，荷航机组终于发现在跑道上拚命躲避的泛美客机。
意外发生前一刻的电脑模拟图像(为了显示两架客机，部分大雾被消去)虽然荷航的机长在见到前方横在跑道上的泛美客机后，很尽力地让飞机侧翻爬升，起飞攻角之大甚至让机尾在跑道地面上刮出一条20米长的深沟，但因为机身加满燃油十分沉重，难以提前拉起，无法挽救大局，飞机刚刚离地便与泛美客机相撞。荷航客机的右侧两台引擎撞上泛美客机的机身中段，左侧引擎随即被扯落。荷航燃油外泄，右机翼爆炸，在30米的空中失控，并坠落在150米外的地面上，爆炸焚毁。而被剧烈撞击的泛美客机则在瞬间爆出大火，整架飞机断成好几块，只有左翼与机尾在事件后保留大致的模样。事故发生后，机场塔台的空管人员一度只听见爆炸声却不知道发生何故，以为机场遇到炸弹袭击。直到另一架在机场上方盘旋的班机通知塔台称他们隐约发现跑道上有火光和浓烟时，空管人员才得知事件的严重。同样由于浓雾，消防人员在发现荷航客机时一度不知道几百米外就有另一架飞机也在燃烧，直到20分钟后才过去抢救。由于当时整架荷航客机都困于火海中猛烈燃烧，消防队难于扑救加上认为机上有生还者幸存的机会渺茫，因此立即将抢救工作集中在泛美客机身上。最后，这场因两架客机相撞引发的大火直至第二天下午才被扑灭。
