Дик Биссел передал Келли, что спецслужбы активно настаивали по крайней мере на ещё одном полёте над крупным русским ракетным испытательным полигоном Тюратам на Урале, поскольку недавний полёт выявил значительные успехи в разработке их первой межконтинентальной баллистической ракеты. Эйзенхауэр был готов одобрить этот полёт, однако Государственный департамент и госсекретарь Кристиан Хертер были категорически против. Хертер заменил Джона Фостера Даллеса, который умер от рака в начале года. Он беспокоился, что новый полёт может разрушить хрупкие связи по подготовке к саммиту в Париже между Айком и Хрущёвым, запланированным на 14 мая.
Биссел сказал Келли, что Аллен Даллес добился от президента разрешения на последний полёт за две недели до саммита в Париже. Датой полёта было назначено 1 мая 1960 года, советский праздник Первого мая, похожий на наше 4 июля. Мы надеялись застать их врасплох, с неполными расчётами на дежурстве. Как оказалось, наш “чёрный ящик” и маршрут полёта привели к трагической судьбе этого последнего полёта. Айк утвердил два плана полёта и оставил окончательное решение за ЦРУ. Выбор стоял между планом полёта с кодовым названием “Интервал”[39], который пролегал над некоторыми ключевыми ядерными и ракетными испытательными полигонами, и “Большим шлемом”, девятичасовым марафонским полётом с началом в Пакистане, пролётом через Россию и приземлением на базе в Бодо, Норвегия. Главной целью “Большого шлема” был облёт Тюратама, а затем огромные военно-промышленные комплексы в Свердловске и Плесецке. Все они были хорошо защищены.
Эти два плана были отправлены на рассмотрение начальнику штаба ВВС генералу Натану Твинингу, который быстро обнаружил существенные недостатки в “Большом шлеме” и призвал Аллена Даллеса способствовать необходимым изменениям. Твининг заметил, что предлагаемый план полёта в точности повторял маршрут, который использовался меньше месяца назад в полёте Марти Натсона над Свердловском, но в другом направлении. “Аллен, если вы снова полетите по этому маршруту, то они точно поймут, куда вы направляетесь, и будут ждать вас там. Вы попадёте в беду”. Даллес не согласился. Он лично утвердил “Большой шлем” без изменений.
Поскольку полёт был столь долгим (необходимо было протелеть 6000 километров от Пакистана до Норвегии) и требовал большой подготовки, Управление выбрало своего самого опытного лётчика и лучшего штурмана, тридцатичетырёхлетнего Фрэнсиса Гэри Пауэрса. Он совершил двадцать семь вылетов на U-2, включая несколько длительных полётов над восточным Средиземноморьем в 1956 году для сбора информации о передвижениях британских и французских военных кораблей, участвующих в нападении на Египет во время Суэцкого кризиса.
Пауэрс взлетел на рассвете в воскресенье 1 мая 1960 года из Пешавара, Пакистан. Пересечение советской границы со стороны Пакистана осуществлялось впервые и было ещё одним способом поймать русских врасплох. И в течение первых трёх часов полёта план работал отлично. Он легко пролетел над Тюратамом, затем сменил курс и направился на юг в сторону Свердловска по тому же маршруту, что и Натсон всего несколько недель назад. Когда Пауэрс приблизился к Свердловску, он внезапно увидел ослепительную оранжевую вспышку и почувствовал взрыв сзади. Возник правый крен и он начал падать. Когда самолёт начал круто пикировать, инстинкты подсказали ему, что самолёт был поражён в хвостовую часть. В полном ужасе он наблюдал, как оторвалось крыло. Высотно-компенсирующий костюм раздулся и сжал его, стекло гермошлема начало покрываться инеем. Высотомер показывал, что он был на высоте 10300 метров и быстро падал. Он почти запаниковал, понимая, что прижат центробежной силой к приборной панели. Если он дёрнет рычаг катапульты, то он покинет кабину, оставив в ней обе блокированные ноги. Он изо всех сил попытался откинуться назад и вручную открыть фонарь кабины. Фрэнсис Гэри Пауэрс отстегнул ремень безопасности, и, когда бескрылый фюзеляж перевернулся вверх дном, покинул кабину.
Когда его парашют раскрылся, Пауэрс с удивлением увидел вдали ещё один. Что бы ни сбило его, оно также сбило и советского лётчика. Он приземлился на колхозное поле. К нему подбежали несколько сельских жителей. Они не были настроены недружелюбно и не подозревали, что перед ними американец. Он был слишком ошеломлён, чтобы сказать хоть слово, пока они взволнованно разговаривали между собой. Они помогли ему сесть в грузовик и повезли его. Позже он узнал, что они не знали, что с ним делать и везли его в местный аэропорт, предположив, что он русский лётчик. Однако в какой-то момент грузовик был остановлен милицией. Милиция арестовала Пауэрса.