Miles de personas se encontraban realizando sus actividades diarias aquella tarde del 16 de septiembre de 1965 cuando sobre las 16:00 horas advirtieron la presencia de un objeto muy luminoso que reflejaba la luz del sol y tenía el tamaño aparente de una pelota de tenis. Parecía estar situado sobre la vertical de Tudela del Duero.

El objeto fue observado desde localidades tan distantes como Palencia, Segovia o Valladolid. Esto confirmaría los cálculos que se realizaron y que estimaron su altura en 23000 metros.

Uno de los testigos de este caso, el padre Felices, monje dominico del convento de Arcas Reales (Valladolid), sacó un telescopio de 180 aumentos. Al mirar por él el objeto, que en un principio tenía una forma esférica, pasó a tener una forma triangular, o de punta de flecha, con una especie de panza en su parte inferior. Y, aunque estaba estático, hacía un movimiento pendular. Se trataba de un objeto oscuro, del color que podrían presentar los cañones de las escopetas.

A pesar de que este testigo realizó su observación con un potente instrumento óptico no pudo confirmar lo que otros testigos habían contemplado: la presencia de otros objetos más pequeños que entraban y salían del objeto mayor.

Otro testigo, aficionado a la astronomía, aportó nuevos datos referentes a la observación. Para él la nave tenía forma de cigarro puro con una especie de alerones en sus laterales. Sin embargo, Mariano Fernández, pues este era el nombre de este segundo testigo, aseguró que el objeto cambió de forma, presentando una superficie pentagonal con una espiral que cambiaba de color cada vez que se iba a producir un cambio de forma.

Un tercer testigo vino a escena. Se trataba del piloto civil Heliodoro Carrión. Se encontraba sobrevolando Tordesillas cuando recibió una llamada de la torre de control del aeropuerto militar de Villanubla en la que se le pedía que intentara identificar un objeto esférico que estaban divisando. Logró localizarlo a una distancia mayor que la que le habían indicado desde la torre de control. Se trataba de un objeto con forma de triángulo equilátero que realizaba un movimiento de vaivén. Según precisó su color era plateado.

Tras tomar tierra y recoger a otro testigo que le acompañara, al situarse nuevamente bajo el objeto, éste había cambiado de color, pasando a ser de rojizo, posiblemente por la caída del sol. El testigo pudo ver que un avión comercial pasaba por las cercanías. Estos aviones solían volar a una altura de 35000 pies y la nave triangular aparecía muchísimo más alta, con un tamaño varias veces mayor que el de cualquier avión.

Sobre las 20:00 horas el objeto empezó a ascender, perdiendo intensidad hasta desaparecer.