A explosão de uma bomba no aeroporto de Gran Canária e a ameaça de uma segunda bomba fez com que a maioria dos aviões com destino à Grã Canária fossem desviadas para Tenerife, entre eles os voos KLM 4 805 e Pan Am 1 736. Em Tenerife, os controladores tiveram que estacionar as aeronaves nas taxiways, bloqueando as mesmas. Enquanto as aeronaves aguardavam em solo a reabertura do aeroporto de Grã Canária, uma densa névoa se formou sobre a pista de Tenerife, já que o aeroporto fica localizado em um planalto e é propenso a nevoeiros, o que reduziu a visibilidade.
Quando o aeroporto da Grã Canária reabriu, os aviões foram autorizados a descolar aos poucos. Mas, como as taxiways estavam bloqueadas, as aeronaves deveriam taxiar até o final da única pista do aeroporto e lá fazer um giro de 180° e descolar. A neblina era tão densa que nenhum avião conseguia estabelecer contacto visual entre si e entre os controladores. Como o aeroporto, naquela época, não tinha radar de solo, os controladores poderiam guiar-se apenas por relatos fornecidos pelos pilotos perante a sua localização.
Logo que o KLM taxiou pela pista e fez o giro, o Pan Am foi autorizado também a taxiar e posicionar-se logo atrás do KLM na espera para a descolagem. Mas, logo após completar o giro, o KLM iniciou a corrida de descolagem, mesmo com o Pan Am ainda taxiando pela pista. Quando o Pan Am avistou as luzes de decolagem do KLM, ele tentou desviar, mas foi tarde demais. O KLM, que tentou descolar mas sofreu um tailstrike e estolou, colidiu com o Pan Am e se despedaçou pela pista.
Como o acidente ocorreu em território espanhol, a Espanha foi responsável por investigar o acidente. O acidente envolveu aviões dos Estados Unidos e dos Países Baixos, que auxiliaram na investigação. O inquérito revelou que a principal causa do acidente foi o capitão do voo da KLM descolar sem autorização dos controladores. A investigação especificou que o capitão não tentou descolar intencionalmente, mas acreditava já ter sido autorizado, devido a confusões na pronúncia do inglês. Os investigadores holandeses acusaram a KLM de fornecer mau treino à sua tripulação, mas voltaram atrás e acusaram o controle de tráfego aéreo pela má compreensão da língua inglesa.
O acidente teve consequências duradouras sobre a indústria, em particular na área da comunicação. A fraseologia padrão da aviação sofreu severas modificações, reduzindo assim a possibilidade de mal-entendidos. Além disso, foi construído o aeroporto de Tenerife Sul, o qual fica ao nível do mar, evitando a formação de nevoeiros.
