Хотя зрелище было менее величественным, чем ожидал Дмитрий Иванович, оно настолько поразило его, что он не мог оторваться от его созерцания секунд пятнадцать. Потом, спохватившись, он торопливо открыл корзину и начал доставать из нее приборы и устанавливать их. Все это он делал на ощупь, не отрывая глаз от темного диска, закрывавшего солнце. И вдруг, взявшись уже за угломерный прибор, он с ужасом увидел, что маленькое облако надвигается на солнце… «Сперва облако было редкое и туманное, так что сквозь него еще мелькала «корона», но скоро край большого массивного облака заслонил вполне солнце, и я тотчас увидел, что мне больше уже не увидать «короны» и, следовательно, наблюдать и мерять теперь было нечего».
Воспользовавшись вынужденным перерывом, Дмитрий Иванович взглянул на барограф и отметил про себя высоту — 1,5 версты. Потом стал рассматривать облако, которое заслонило солнце и оказалось как бы экраном, по которому бежала тень луны. «Переход от сумерек к рассвету… был почти моментальный, сравнительно резкий, и когда тень проскользнула, наступила полная ясность облачного дня». Так в 6 часов 42 минуты 7 августа 1887 года затмение кончилось, и начался полет Менделеева на аэростате, о котором он потом говорил как об одном из примечательных приключений своей жизни.
Решив записывать все происходящее с ним в полете, Дмитрий Иванович прикрепил веревочкой записную книжку и карандаш к петле пальто, начал снимать показания приборов и тут только обнаружил, что температура окружающего воздуха минус 1,2 градуса Цельсия. Это его удивило, ибо он не только не испытывал ощущения холода, но и не заметил образования видимых паров при выдыхании воздуха. Потом, он сообразил: все дело в отсутствии ветра, ибо аэростат несется с такой же скоростью, с какой и несущий его ветер.
После полета на страницах журнала «Северный вестник» он вспоминал: «Чтобы перенести читателя в эту обстановку, надо представить себя одного в полной и совершеннейшей тишине. Ничто не шелохнется. Кругом веревки, а за ними виден горизонт на том уровне, на котором находишься сам, а под ногами и наверху облака… Общее впечатление состояло в том, что находишься в центре двояковыпуклой чечевицы, т. е. между двумя сводами, один обычный выпуклый, другой снизу вогнутый, как чаша. Ее поверхность белая, ровно матовая, а верхняя в разнообразных формах, подобных формам обычных облаков».
Когда созерцание этого монотонного вида наскучило, Дмитрий Иванович стал осматривать все приспособления аэростата и с досадой обнаружил, что с борта корзины свисают перепутавшиеся при отлете канаты и что на веревке от клапана, с помощью которой газ выпускается из оболочки, тоже получилась запутка, лишающая аэронавта возможности действовать клапаном. С трудом втянув пудовые перепутанные канаты в корзину, Дмитрий Иванович начал распутывать веревку от клапана, причем, когда он начал карабкаться к кольцу, корзина угрожающе наклонилась и начала раскачиваться. «Увидев это, я попробовал, могу ли без головокружения оставаться в висячем положении в воздухе. Для этой цели, приподнявшись из корзинки, я стал глядеть прямо вниз, направив корзину давлением и своим отклонением в сторону так, чтобы она была сбоку. Пробыв в таком положении некоторое время, я увидел, что никакого головокружения у меня нет. Бродя прежде по Альпам, я знал это, но думал, что с течением времени и в особых условиях у меня не сохранилось это свойство».
Когда все было приведено в порядок, Дмитрий Иванович почувствовал усталость и присел отдохнуть на оставшийся мешок с песком. И вдруг в корзине с приборами он обнаружил булку и бутылочку с тепловатым еще чаем, незаметно положенные друзьями при отлете…
Аэростат постепенно сох, становился легче и непрерывно поднимался все выше и выше. Наконец в 7 часов 20 минут далеко на горизонте появился из-под облаков темный, еще неясный край земли. В записной книжке Менделеев отмстил это так: «Иду от земли». Но впечатление это оказалось обманчивым. В действительности облачность редела, земля становилась виднее, и вскоре вместо узкой полосы под аэростатом появился большой отрезок земли. Около 8 часов шар окончательно высох и достиг наивысшей точки — около 3,5 версты. Облака исчезли, и теперь аэростат плыл над местностью, довольно населенной, хотя нередко можно было увидеть леса и болота. Пашни казались сверху разноцветными полосами, с разными оттенками очень мягких цветов. Вспаханные места имели фиолетовый отлив. Сжатые полосы, полосы овса, гречихи и других хлебов, скошенные или оставшиеся под травою полосы резко отличались друг от друга оттенками и образовывали пестрый ковер, лежавший внизу.