Wbrew regulaminowi pociąg ciągnęły dwie lokomotywy, z których pierwsza była towarowa Т-164, a druga pasażerska П-41.
Prędkość pociągu wynosiła 68 km/h, co znacznie przekraczało prędkość projektową lokomotywy prowadzącej.
Rozbieżność między wymiarami pociągu oraz jego prędkością a wymogami bezpieczeństwa nieraz budziła wątpliwości i obawy, m.in. Sergiusza Wittego, który jako pracownik prywatnej firmy kolejowej jeszcze we wrześniu 1888, w trakcie podróży cara na Krym, dosadnie zaprotestował przeciwko przewożeniu imperatorskiej rodziny w takich warunkach.
W wyniku nadmiernej prędkości równowaga mechanizmu napędowego drugiej lokomotywy została zaburzona i zaczęły występować znaczne przeciążenia pionowe, które z kolei poluzowały słabą konstrukcję nośną torów, dlatego druga lokomotywa wpadła między rozdzielone szyny. W tych warunkach wykoleiło się 10 wagonów. Ponadto tor w miejscu katastrofy przebiegał wzdłuż wysokiego nasypu – około 5 sążni (około 10,7 m) wysokości. Ciężkie carskie wagony zmiażdżyły swoim ciężarem zwykłe wagony ze służbą, umieszczone na czele pociągu.