Pesawat mencapai ketinggian jelajah 36.300 kaki. Artinya, pesawat naik dari ketinggian FL320 (32.000 kaki) ke ketinggian FL360 (36.000 kaki), atau naik 4.000 kaki, hanya dalam waktu 17 detik. Kenaikan ketinggian ini pun tidak lazim dilakukan pesawat penumpang saat berada di ketinggian jelajah.
06.17.54 WIB, mulai jatuh
QZ8501 akhirnya mencapai puncak ketinggian 37.600 kaki sebelum akhirnya mulai kehilangan ketinggian. Data ADS-B yang didapat, kecepatan pesawat yang terekam saat itu tergolong sangat lambat pada ketinggian tersebut, yaitu sekitar 119 hingga 169 knots.
Pada ketinggian 37.000 kaki, dengan kecepatan seperti itu, pesawat pada umumnya akan mengalami stall (kehilangan daya angkat). Namun, hal ini belum dikonfirmasi secara resmi, apakah QZ8501 benar mengalami stall atau tidak.
Baca: Menhub Jonan Ungkap Pesawat AirAsia QZ8501 Alami "Stall"
06.18.00 WIB, jatuh berputar
Airbus A320 PK-AXC nomor penerbangan QZ8501 mulai jatuh (kehilangan ketinggian) dengan kecepatan awal 1.500 kaki dalam waktu enam detik.
Laju jatuhnya pesawat kemudian bertambah dengan kecepatan 7.900 kaki per menit hingga 24.000 kaki per menit sebelum akhirnya QZ8501 hilang dari pantauan radar di ketinggian 24.000 kaki.
Jika dihitung, sejak pesawat mendadak naik tidak lazim hingga menghantam air (laut), dengan kecepatan jatuh seperti data di atas, waktunya hanya sekitar 1 hingga 2 menit.
Data yang berisi informasi heading (arah) pesawat berdasar ADS-B juga menunjukkan bahwa pesawat jatuh secara spiral atau sambil berputar.
Sempat berbalik arah
Diketahui pada pukul 23.17 UTC (atau 06.17 WIB), di detik ketika pesawat mulai menanjak, heading pesawat mulai berbelok dari heading semula 310 derajat (barat laut), menjadi berbelok ke kiri menuju heading 270 derajat (barat).
Di puncak ketinggian jelajah yang dicapai QZ8501, yaitu 37.600 kaki, heading pesawat kemudian berbelok lagi ke kiri.
Berputarnya arah pesawat itu disertai dengan proses pesawat kehilangan ketinggian atau jatuh dengan kecepatan 11.000 kaki hingga maksimum 24.000 kaki per menit.
Hingga menurut deteksi radar ADS-B terakhir, di ketinggian 24.000 kaki, heading pesawat terakhir yang diketahui adalah arah 197 derajat atau barat daya. Pesawat diprediksi terus jatuh secara spiral.
Namun demikian, waktu titik tumbuk pesawat ke air (laut) belum diketahui.
07.08 WIB, Fase INCERFA, ALERFA, dan DETRESFA
QZ8501 dinyatakan dalam fase INCERFA, yakni tahap awal hilangnya kontak dan pihak Ditjen Perhubungan Udara melakukan kontak ke Badan SAR Nasional (Basarnas).
Pesawat dinyatakan ALERFA atau tahap berikut dalam menyatakan pesawat hilang kontak. Dan, pada pukul 07.55 WIB, pesawat dinyatakan DETRESFA atau resmi dinyatakan hilang.
ATC Bandara Soekarno-Hatta, Jakarta, setelah berulang kali mencoba melakukan kontak, akhirnya menyatakan kehilangan QZ8501.
07.30 WIB: QZ8501 tidak mendarat di Singapura
QZ8501 seharusnya telah mendarat di Bandara Changi, Singapura, tetapi tidak ada tanda-tanda pesawat tersebut memasuki wilayah udara Singapura.