Era el domingo 1 mayo de 1994, la disputa del Gran Premio de San Marino, tercera carrera de la temporada, había estado ya cargada de tensiones.
Durante las vueltas de práctica, el también brasileño, Rubens Barrichello, tuvo un grave accidente que lo llevó inconsciente al hospital, Senna detuvo su monoplaza a la espera de saber la situación de su compatriota y luego de enterarse que estaba bien se retiró del lugar. La tensión ya se había apoderado de Senna.
Un día antes de la disputa de la carrera, durante las vueltas de clasificación, el austríaco Roland Ratzenberger, de la escudería Simtek, protagonizó un terrible accidente cuando se estrelló violentamente contra el muro de contención en la semicurva Gilles Villeneuve, luego de que el alerón trasero de su auto se desprendiera. La muerte del piloto fue inmediata.
Senna, quien vio todo por televisión, fue a un rincón de su box y lloró. Inmediatamente después del accidente, Ayrton se dirigió al punto neurálgico, lo que le valió incluso una sanción de la FIA.
Quienes trataron con el brasileño en la mañana de aquel domingo, relataron que lo veían “raro”. Demoró más de lo normal para subir a su auto, se quedó parado fuera de él, revisándolo de arriba abajo, se lo veía hasta nervioso.
Antes de subir al auto pidió la bandera austríaca, para ondearla al momento de festejar la victoria en la carrera, en memoria de Ratzenberger, algo que solo hacía con la bandera de su país.
Hizo tres vueltas a la pista antes de estacionar su auto en la línea de salida, era su costumbre hacer solo dos.
Cuando estacionó en la línea de partida, rompió con todo esquema y salió del auto para conversar con los periodistas, criticando la inestabilidad de su Williams y la inseguridad del circuito de Imola. Antes de terminar su improvisada rueda de prensa, Senna preguntó por Alain Prost, y le envió un mensaje: “En la F1 se lo extraña mucho”.
Durante la primera vuelta, Senna mantuvo la primera posición, pero un accidente obligó el ingreso del “Safety car”. La carrera se reanudó en la quinta vuelta, con Senna a la cabeza y Michael Schumacher en el segundo puesto.
Senna mantenía una diferencia de 0,67 centésimas con Schumcher al momento de la tragedia.
El brasileño perdió el control del auto en la curva de Tamburello, la más rápida del circuito y que paradójicamente no tenía más seguridad que un muro de concreto a escasos metros de la pista.
El Williams de Senna chocó de perfil, perdiendo prácticamente todo el costado derecho. El impacto hizo rebotar al coche hasta casi devolverlo a la pista, por la inercia del golpe el auto dio unas vueltas y volvió a salir de la misma.
Como resultado del impacto, una llanta salió disparada a presión, le golpeó en la cabeza y lo dejó inconsciente. Además, una varilla de la suspensión le atravesó el casco y la visera, ocasionándole fracturas en el cráneo con pérdida de masa encefálica. Tras el accidente, Senna, con serias heridas en el cráneo, yació inconsciente a la espera de que la carrera fuera abortada y la asistencia médica se acercara hasta el vehículo.
El pánico se apoderó de todos los presentes, más aún ante la falta de reacción de Senna. Una enorme mancha de sangre en el lugar aumentó el dramatismo y las lágrimas comenzaron a caer de los ojos de varios de los presentes.
Los auxiliares llegaron luego de 21 segundos, los paramédicos luego de un minuto. El accidentado pudo mover la cabeza solo dos veces, por un impulso nervioso y luego toda actividad física desapareció.
Fue necesario hacerle una traqueotomía in situ hasta que, minutos más tarde, fue trasladado en helicóptero al hospital Maggiore de Bolonia, donde permaneció en coma algunas horas.
A las 18:05 se anunció la muerte clínica del tricampeón mundial, su corazón, que latía solo gracias a un respirador artificial, dejó de funcionar 35 minutos después.
A las 18:40 del domingo 1 de mayo de 1994 Ayrton Senna fue oficialmente declarado muerto.
Mucho se ha discutido acerca de la causa del accidente y del motivo de su muerte. Tras al accidente se comprobó, mediante un examen en un microscopio electrónico que realizó el presidente de la Facultad de Ingeniería de la Universidad de Bolonia Enrico Lorenzini, que la columna de dirección, que estaba rota, tenía signos claros de fatiga del metal y que se quebró antes del choque, lo que produjo que el Williams del brasileño saliera despedido mientras trazaba la curva de Tamburello.
En estudios posteriores se ha deducido que la causa real del accidente no fue la rotura de la dirección. Unas vueltas antes del fatal accidente había salido el coche de seguridad, que en aquella época eran coches de calle. Debido al poco ritmo del dicho coche de seguridad, las ruedas de los monoplazas se enfriaron y perdieron presión, lo que provocó que el coche de Senna tocase el suelo antes de la curva de Tamburello y saliese despedido.
Su ataúd fue llevado por las calles de São Paulo en un coche de bomberos, seguido por más de dos millones de personas. Fue enterrado, con honores de jefe de Estado, en el Cementerio de Morumbí, de dicha ciudad brasileña. A su funeral acudieron pilotos de la talla de Jackie Stewart, Alain Prost, Emerson Fittipaldi, y Ron Dennis.