Bất chấp việc đang được xem xét đề bạt thành phi công chuyên gia của một phi đội tinh nhuệ Không quân Liên Xô với những vinh dự đi kèm, Trung úy Viktor Belenko vẫn quyết định bỏ trốn. Lúc đó Belenko cảm thấy đã mệt mỏi với sự thiếu thốn ở Liên Xô, ông ta cũng sợ những tin tức về sự đầy đủ ở Mỹ cũng là phóng đại nhưng ông ta vẫn quyết định tìm một cơ hội.

Vào ngày 6/9/1976, trong một chuyến bay huấn luyện trên chiến đấu cơ MiG-25 - tiêm kích đánh chặn nhanh nhất thế giới thới bầy giờ (và cho tới hiện tại vẫn giữ kỷ lục), Belenko đã tắt sóng liên lạc radio và chạy trốn sang sân bay Hakodate ở Nhật Bản. Phải tránh các đường bay dân sự rồi lại bị vượt qua các đường băng trong tình trạng nhiên liệu gần cạn, cuối cùng Belenko hạ cánh xuống Nhật Bản với chỉ một chiếc bánh đáp bị vỡ. Đây có lẽ là hành động tình báo táo bạo nhất trong Chiến tranh Lạnh.

Phi công Viktor Belenko.

Với món quà "đắt giá", cùng với sổ tay ghi chép của Belenko, các cơ quan tình báo phương Tây đã tháo tung chiếc máy bay MiG-25 thành từng mảnh để phân tích nó. Lúc đó chiếc MiG-25 là máy bay chiến đấu tiên tiến nhất của Liên Xô.

Khi Liên Xô yêu cầu trả lại chiếc máy bay này, Nhật Bản đã đồng ý với điều kiện trả lại chiếc máy bay trên một chuyến tàu thủy do họ trả phí. Chiếc máy bay sau đó đã về Liên Xô trên một con tàu trong tình trạng được chứa trong hàng chục thùng và Liên Xô phát hiện ra ít nhất 20 thành phần quan trọng đã bị mất. Họ đòi bồi thường 10 triệu USD. Tuy nhiên đang ở trong thời kỳ Chiến tranh Lạnh, khoản tiền này đã không được thanh toán.

Chiếc MiG-25 Foxbat hồi đó là máy bay chiến đấu mới nhất và tiên tiến nhất của Liên Xô, khiến Mỹ - NATO thèm khát "nhõ dãi".

Lời tuyên bố đó cũng không xa hơn sự thật bao nhiêu. Chiếc MiG-25 là một trong những máy bay nhanh nhất từng được sản xuất với tốc độ cực đại đạt tới Mach 3.2. Radar của nó cũng là một trong những chiếc mạnh nhất từng được đặt lên một chiếc máy bay có kích thước tương tự như thế.

Máy bay MiG-25.

Nhờ chiếc MiG-25 "trời cho", Mỹ - NATO đã khám phá được vô số điểm yếu trên công nghệ tuyệt mất nhất Liên Xô. 

Theo đó, MiG-25 được chế tạo với động cơ quá nặng nề. Nó có tầm bay chiến đấu ngắn và thậm chí bay không vũ trang cũng quá ngắn. Điều này đã được chứng thực trong chuyến bay đào thoát của Belenko.

Nhà thiết kế MiG-25 quá chú trọng đến khả năng đánh chặn ở tầm cao đến nỗi bay ở tầm thấp và tốc độ thấp trở nên rất khó. Nó cũng không thể mang vũ khí tấn công mặt đất, không được tích hợp pháo. Bên cạnh đó những cánh rộng của nó, theo đánh giá của NATO chẳng phải làm cho nó trở thành một máy bay không chiến đáng gờm mà đơn giản chỉ là để giữ cho cái thân nặng nề của nó có thể bay trên trời.

Trong thực tế MiG-25 linh hoạt và rất hữu dụng trong một trận không chiến quy ước ở tầm gần. Hệ thống điện tử của MiG-25 vẫn là công nghệ ống chân không và khung máy bay sẽ có thể bị uốn cong nếu như phi công không cẩn thận. Nó được chế tạo để trở thành một máy bay tốc độ cao mang tên lửa hoặc để tiêu diệt chiếc máy bay trinh sát tầm cao U-2 của Mỹ nếu xâm phạm vùng trời Liên Xô.

Mặc dù có những thiếu sót, Liên Xô vẫn chế tạo hơn 1.000 chiếc MiG-25 và nó cũng đã được xuất khẩu rộng rãi đến một số nước. Chiếc Mig-31 sau này chính là phiên bản nâng cấp của MiG-25.

Về phần phi công Belenko, sau khi trốn khỏi Liên Xô, ông ta đã sang Mỹ trong trạng thái lo lắng nghi ngờ ,nhưng sau đó được chào đón hơn ông ta hy vọng. Trong cái nhìn xưa cũ giống như nhiều khách du lịch Liên Xô khác lần đầu đến một siêu thị Mỹ, ông đã sửng sốt tự hỏi liệu đây có phải là một trò lừa bịp của CIA.

Sau đó Belenko được trao quyền công dân theo đạo luật của Quốc hội Mỹ năm 1980. Belenko viết chung một cuốn sách khá thành công mang tên “Phi công Mig”. Có tin tức nói rằng ông đã làm việc trong vai trò một kỹ sư hàng không vũ trụ từ đó đến nay.