當麥克亞當斯從X-15飛機上發出飛機進入螺旋狀態的求救訊號時，地面上所有監聽的人都難以置信。這架火箭動力飛機在稀薄的高層大氣中以大約四倍音速飛行，怎麼可能旋轉呢？亞當斯的妻子和母親當天都在愛德華茲空軍基地，她們被悄悄地從控制室旁的觀察區帶走，而地面人員則試圖弄清楚究竟發生了什麼事。亞當斯第一次提到飛機進入螺旋狀態不到一分鐘，飛機的遙測數據就停止了傳輸。又過了一分鐘，護航飛機看到下方沙漠揚起的塵土。 1967年11月15日，亞當斯成為了X-15飛機的第一位也是唯一一位罹難者。
麥克亞當斯畢業於愛德華茲空軍基地的實驗試飛員學校和航空航天研究飛行員學校，於1966年7月加入X-15計畫。當時，該項目已接近尾聲。創紀錄的速度和高度飛行已經完成，這意味著X-15越來越多地被用作科研試驗平台。在亞當斯最後一次飛行——也是他駕駛這架火箭飛機的第七次飛行——當天早上，X-15-3上搭載了七項實驗，全部被歸類為科學實驗，與X-15項目無關。
一項太陽光譜測量實驗旨在收集從大氣層外到大氣層的太陽光譜數據，以幫助科學家校正大氣吸收的影響。紫外線尾焰實驗測量了火箭飛機尾焰相對於地球天空的紫外線特性。微隕石收集器是安裝在機翼吊艙內的小型實驗裝置。在高空暴露時，它可以測量微隕石撞擊的大小、速度和頻率。翼尖吊艙相機旨在從機身有利位置測量偏轉。土星運載火箭的燒蝕試驗是在飛機的減速板上安裝材料，以觀察其在超音速飛行中的表現。
最後一個實驗是橫向探針實驗。將一根細小的針狀探針重複伸入並伸出尖端艙的鼻錐，以測量弓形激波與鼻錐之間的距離。
11月15日上午，載著亞當斯駕駛X-15的B-52轟炸機從羅傑斯乾湖床起飛，比原計畫稍晚了一些。整個上升過程十分順利，只有一架C-130救援飛機稍稍晚起飛。這導致X-15的起飛時間有所延遲，亞當斯必須調整飛機的俯仰和滾轉姿態，以補償太陽位置的變化。
上午10點30分，X-15-3在德拉馬爾乾湖上空與B-52轟炸機分離。亞當斯點燃火箭發動機，開始爬升至預定的25萬英尺最高高度。但當飛行高度超過8.5萬英尺時，探測實驗產生的電磁幹擾導致姿態控制系統馬達瞬態運動，使其失效，並同時影響了慣性系統電腦和助推導引系統。姿態控制馬達在此次飛行中至關重要，它們負責控制安裝在X-15機頭和機翼上的小型過氧化氫噴嘴，以在大氣層外飛行時保持飛機姿態。沒有這些電機，亞當斯將無法讓X-15保持在正確的姿態。駕駛艙內的警告燈亮起，表示機上出現了故障。
但亞當斯堅持執行飛行計劃，關閉引擎，並利用慣性沿著彈道飛行。他以略高於計畫的速度飛行，為了進行紫外線尾焰實驗和延長太陽光譜實驗，他擺動了X-15的機翼。額外的速度使他達到了略高的峰值高度——266,000英尺。此時，飛機已高懸於大氣層之外，由於故障的姿態控制馬達無法抵抗飛機運動的變化，其航向開始漂移。亞當斯進行了偏航控制，但X-15的航向卻進一步向右偏移。當重力開始發揮作用，飛機開始向地球墜落時，其航向已經偏移了90度。而地面上的人對此毫不知情。由於飛機仍在大氣層之外，航向的變化不會影響地面追蹤。
當X-15飛越23萬英尺高空時，其航向偏移了180度，並開始旋轉。當時還沒有已知的超音速旋轉恢復技術。甚至沒有人想到這種情況會發生，因此地面人員接到電話時都難以置信。沒有任何風洞或其他實驗數據表明超音速旋轉會發生，但亞當斯突然就陷入了這種狀態。
在螺旋下墜15秒後，較稠密的空氣開始幫助飛機恢復直線飛行，但隨後尾翼開始擺動，迫使X-15劇烈地俯仰和滾轉。當飛機墜落到8萬英尺高空時，擺動已經非常劇烈，以至於X-15的機身因側向力而彎曲變形。在駕駛艙內，亞當斯承受了高達13g的過載。
起飛不到五分鐘，一架護航飛機就報告在沙漠中發現揚起的塵土，這是墜機的明顯跡象。飛機的前部被發現倒扣在地，被撞擊壓扁，前起落架也被撕裂。 11點02分，亞當斯的遺體在駕駛艙內被發現。
後續調查發現，技術和空氣動力學問題顯著增加了飛行員的工作負荷，但眩暈也是一個促成因素。亞當斯之前就經歷過眩暈，這也是他為何沒有註意到航向偏移的唯一解釋。他可能低估了眩暈的嚴重程度。其他X-15飛行員也遇到同樣的情況，沒有人願意因此被停飛。
事故調查委員會建議在控制室安裝遙測航向指示器，並對未來的X-15候選飛行員進行眩暈敏感性體檢。這次事故也促使NASA在控制室安裝地面「8號球」姿態指示器，以便向控制人員即時顯示俯仰角、橫滾角、航向角、迎角和側滑角資料。
亞當斯去世後，X-15計畫進行了重新評估。該計畫先前取得了巨大成功，但由於三角翼X-15和超燃沖壓發動機X-15等未來發展方向的擱置，該計畫逐漸失去了美國國家航空暨太空總署（NASA）、美國空軍和國會的支持。亞當斯墜機後，X-15共進行了八次成功的飛行。最後一次飛行嘗試於1968年12月12日進行，但因乾涸的湖床上積雪而取消。
麥克亞當斯因其最後一次飛行而被追授太空人徽章。他達到的最高高度為266,000英尺，相當於50.38英里，剛好超過50英里的門檻，足以將一次飛行定義為太空飛行。
資料來源：《太空邊緣》（Milt Thompson著）；美國國家航空暨太空總署。
