当林彪的座机起飞后，毛泽东主席和周恩来总理都不知道他的真实意图和最终去向。周恩来只知道情况有异，问题严重，于是下令打开雷达，严密监视。
最先得知256号三叉戟飞机坠毁消息的，是蒙古方面。不过，他们也不知道这是林彪的座机，他们根据飞机失事的残骸判断，这是一架中国的军用飞机。
头一周双方外交部门的交涉，事后看来是戏剧性的。
9月14日上午8时30分，蒙古外交部副部长额尔敦比列格紧急约见新上任的中国驻蒙古大使许文益，通报说13日凌晨2时左右，在蒙古肯特省贝尔赫矿区以南 10公里处，有一架中国的喷气式飞机失事。飞机属于中国人民解放军空军的飞机，乘员9人，包括1名妇女，不幸全部遇难。他就中国军用飞机深入蒙古领土提出 口头抗议，希望中国政府就此事作出正式解释。
许大使闻讯大吃一惊，他不敢怠慢，立即将这一情况报告国内，请示如何处理。中午12时50分，驻蒙古使馆的特急电报便送到了中国外交部代部长姬鹏飞手上。 正在主持外交部核心领导小组会议的姬鹏飞看罢大喜，那颗原本极度紧悬的心随即放了下来，向与会者说了这样一句话：“机毁人亡，绝妙的下场！”并立即派人把 电报送到人民大会堂，报告正在那里的毛泽东和周恩来。大约14时左右，已连续工作50多个小时没有合眼、刚刚入睡的周恩来被紧急叫醒，首先看到了电报。他 顿时异常兴奋，连声说：“啊，摔死了！摔死了！”顾不上换下睡衣，亲自拿着电报快步前往118厅报告毛泽东。
这样，毛泽东和周恩来在林彪出逃大约36个小时之后，知道了林彪机毁人亡的结局。他们舒了一口气，因为人一死，此前许多迫在眉睫的担心也就稍微可以放缓 了。但他们依然决定，在没有拿到林彪摔死的确凿证据，没有完全弄清事实真相之前，对内对外都要严格保密。于是，外交部指示驻蒙古使馆继续就飞机失事原因进 行调查和交涉，并把进展情况随时报告国内。
