本事故はアメリカ同時多発テロ事件からわずか2か月後の出来事であったことから、新たなテロの可能性が疑われ、ニューヨーク市民の間に緊張が走った。ニューヨーク市は最高レベルの警戒態勢を発動し、墜落現場周辺およびマンハッタン島に通じる橋やトンネル、地下鉄が封鎖された。ニューヨーク近郊のJFK空港、ラガーディア空港、ニューアーク空港は閉鎖され、エンパイア・ステート・ビルディングでも安全対策のため退去命令が出された。ニューヨークにある国連本部では国連総会の開催中であったが、予防的措置として建物が一時封鎖され、全ての歩行者と車両の立ち入りが禁じられた。アメリカ空軍は複数の基地から戦闘機を緊急発進させ、全米上空の警備にあたった。同時多発テロ後に創設されていたアメリカ合衆国国土安全保障省の長官は、本事故の連絡を受けてすぐに同国司法省、連邦捜査局（Federal Bureau of Investigation; FBI）、運輸省、連邦緊急事態管理庁の各長官および国防総省と連邦航空局（Federal Aviation Administration; FAA）の高官らと連絡を取り墜落原因を分析した。事故とテロの両面で墜落原因の調査が開始されたものの、まもなく事故であった可能性が高いと判断され、調査主体は国家運輸安全委員会（National Transportation Safety Board; NTSB）となった。
9時16分4秒に失速警報音が鳴り出し、その3秒後、副操縦士は「いったいどうなっているんだ…抜け出せない（what the hell are we into...we’re stuck in it）」と言った。9時16分12秒、機長は「抜け出すんだ、抜け出すんだ（get out of it, get out of it）」と叫び、その2秒後、CVRの録音は終了している。左右のエンジンが翼から分離し、白煙を引きながら落下するAA587便が多くの人に目撃された 。飛行機の主要部分は、JFK空港から約8キロメートル南西に位置するベルハーバー地区に墜落した。墜落地点は爆発炎上して大きな黒煙が立ちのぼり、煙はJFK空港の管制塔からも確認された。墜落の衝撃と火災により機体は破壊された。墜落地点は住宅地区であり、住宅4棟が破壊され、周囲の6棟の住宅が損傷した。左エンジンは直撃こそしなかったもののガソリンスタンド付近に、右エンジンは車道に置かれていたボートに落下し、被害を与えた。また、大小の破片が墜落地点までの経路に散乱した。現場には消防車40台以上と約350人の消防士が駆けつけ、消火と救出にあたった。しかし搭乗者の生存は絶望的で、巻き添えとなった住民を含め265人の遺体が同日中に収容された。当時のニューヨーク市長のルドルフ・ジュリアーニは現場に急行し、消防士や警察官の迅速な活動を労うとともに、市民に冷静な対応を呼びかけた。
後方乱気流への2回目の遭遇直後から、副操縦士は操縦輪を左右に激しく回した。それと同時に左右のラダーペダルもほぼ限界まで繰り返し踏み替えた。ラダーペダルは操縦席の足元にあり、垂直尾翼の後縁にある方向舵を操作するために用いられる。右のラダーペダルを踏むと方向舵面が右に振れて機首が右を向く。反対に左のラダーペダルを踏むと、方向舵面は左に振れて機首は左を向く。ラダーペダルの踏み替えにより、AA587便の方向舵は繰り返し左右に振れた。機長は「大丈夫か？（you all right?）」と尋ね、副操縦士は「ええ、大丈夫です（yeah, I'm fine）」と答えた。続けて機長は「しっかり保持しろ、しっかり保持しろ（hang onto it, hang onto it）」と声をかけた。9時15分57秒、副操縦士は「パワーお願いします（Let's go for power please）」と言い、ほぼ同時に大きなドシンという音が、続けて1秒弱後に大きなバンという音がCVRに録音されていた。この時点で、垂直尾翼の右後部の接続部が破壊され、垂直尾翼が分離した。この時点の飛行速度は251ノット（時速約465キロメートル）だった。
訴訟手続では、争点となる事実関係の有無につき当事者による主張立証がされ、それを下に裁判所は事実認定をし、認定された事実について法を適用して判決をする（ここでいう事実を司法事実又は判決事実という。）。憲法訴訟でも、以上のような事実の有無の審理がされることは変わりがない。しかし、憲法訴訟においては、以上のような具体的・個別的な事実のほか、適用される法令の制定の基礎を形成し、かつその合理性を支える社会状況などの一般的事実の存否を調べることが重要になる。このような事実を立法事実という。アメリカ合衆国においては、女性労働者の労働時間を1日10時間に制約する法律の合憲性が争われた訴訟において、ブランダイス弁護士が、法律論についてはわずか2頁しか充てず、残りの約100頁を長時間労働が女性の健康に与える悪影響について医学的な論証や統計資料により構成する上告趣意書を提出したことを切っ掛けに、立法事実を重視するようになった。これに対し、日本においては、いわゆる薬事法距離制限条項違憲判決で、当時、薬局開設に関して距離制限を定めていた薬事法の規定が違憲であるか否かにつき、上告人・被上告人ともに立法事実論を展開し、それに対し、最高裁も判決の理由中で立法事実につき詳細な論述を展開したものとして注目された（最大判昭和50年4月30日民集29巻4号572頁）。立法事実は法令の効力に関する事実なので、その認定については、司法事実の認定とは異なり、当事者が主張立証しない事実を判決の基礎としてはいけないという弁論主義は妥当しないと解されている。つまり、訴訟当事者が主張立証しない事実を職権で考慮することができるのが建前である。もっとも、裁判所が立法事実を正確に把握するためには、実際問題としては訴訟当事者による資料提出に負う面が大きい。