Η κακή όραση του Ωνάση σήμαινε ότι δεν μπορούσε να διαθέτει άδεια αεροπορικών μεταφορών, ωστόσο όμως θα μπορούσε να διαθέτει άδεια αεροπορικής εμπορικής χρήσης, που του επέτρεπε να πετάει ελαφρά αεροπλάνα και αεροταξί για επείγουσες ιατρικές περιπτώσεις.
Ο Αλέξανδρος πέθανε στις 23 Ιανουαρίου 1973, σε ηλικία 24 ετών, από τραύματα που υπέστη την προηγούμενη ημέρα όταν το προσωπικό του αμφίβιο αεροπλάνο Piaggio P.136L-2 , στο οποίο επέβαινε, συνετρίβη στο Διεθνές Αεροδρόμιο του Ελληνικού στην Αθήνα. Ο Αλέξανδρος ανέλαβε την εκπαίδευση ένος πιθανού νέου πιλότου του αεροπλάνου, τον ΜακΚάσκερ, τη στιγμή της συντριβής.
Ο Αλέξανδρος και ο ΜακΚάσκερ συνοδευόταν από τον Ντόναλντ ΜακΓκρέγκορ, τον τακτικό πιλότο του Ωνάση, ο οποίος ανάρρωνε μετά από μια μόλυνση στα μάτια. Λίγα δευτερόλεπτα μετά την απογείωση από τον διάδρομο 33, το δεξί φτερό του αεροπλάνου έσπασε και έμεινε κάτω, και το αεροπλάνο συνετρίβη λίγο μετά την απώλεια ισορροπίας του, σε μια πτήση που δεν διήρκεσε περισσότερο από 15 δευτερόλεπτα.
Ο ΜακΚάσκερ και ο ΜακΓκρέγκορ υπέστησαν σοβαρούς τραυματισμούς κατά τη συντριβή.Το πλήρωμα είχε προγραμματίσει να κάνει αποβατικές ασκήσεις μεταξύ των νησιών του Σαρωνικού Κόλπου, Αίγινας και Πόρου μετά την απογείωση.
Την επομένη του δυστυχήματος, ο πατέρας και η θετή μητέρα του Αλέξανδρου έφτασαν από τη Νέα Υόρκη στο νοσοκομείο όπου νοσηλευόταν ο Αλέξανδρος. Το ζευγάρι συνοδευόταν από έναν Αμερικανό νευροχειρουργό. Η μητέρα του Αλέξανδρου έφτασε από την Ελβετία με τον σύζυγό της, Σταύρο Νιάρχο. Ο πατέρας του είχε επίσης φέρει τον Άγγλο νευροχειρουργό Άλαν Ρίτσαρντσον από το Λονδίνο στην Αθήνα, αλλά ο Ρίτσαρντσον είπε αργότερα στον Ωνάση ότι ο Αλέξανδρος δεν είχε καμία πιθανότητα να επιζήσει από τα τραύματά του.