Francisco Sá Carneiro faleceu na noite de 4 de Dezembro de 1980, em circunstâncias trágicas e nunca completamente esclarecidas, quando o avião no qual seguia se despenhou em Camarate, pouco depois da descolagem do aeroporto de Lisboa, quando se dirigia ao Porto para participar num comício de apoio ao candidato presidencial da coligação, o General António Soares Carneiro. Juntamente com ele faleceu o Ministro da Defesa, o democrata-cristão Adelino Amaro da Costa, bem como a sua companheira Snu Abecassis, para além de assessores, piloto e co-piloto.
Nesse mesmo dia, Sá Carneiro gravara uma mensagem de tempo de antena onde exortava ao voto no candidato apoiado pela AD, ameaçando mesmo demitir-se caso Soares Carneiro perdesse as eleições (o que viria de facto a suceder três dias mais tarde, sendo assim o General Eanes reeleito para o seu segundo mandato presidencial). Dada a sua trágica morte, pode-se muito bem especular sobre se teria ou não demitido em função dos acontecimentos subsequentes…
Vinte e oito anos depois dos acontecimentos, contudo, continuam a existir duas teses relativas à sua morte: a de acidente (eventualmente motivado por negligência na manutenção do avião), ou a de atentado (neste último caso, desconhecendo-se quem o perpetrara e contra quem teria sido ao certo - Sá Carneiro ou Amaro da Costa).
