انفجار و شهادت در ساعت سه عصر، صدای انفجار مهیبی از ساختمان نخست‌وزیری برخاست. كاركنان به طرف محل انفجار دویدند. جمعیت زیادی از راه رسید. همه نگران رجایی و باهنر بودند. رجایی از چند روز قبل به فرمان حضرت امام خانواده‌اش را در یكی از واحدهای مسكونی نهاد ریاست‌جمهوری ساكن كرده بود تا دیگر مجبور به رفت‌وآمد به خانه‌اش نباشد. كمال، پسر سیزده ساله رجایی از دور شاهد شعله‌های آتش بود. او با حالی آشفته به مادرش تلفن كرد و ماجرا را با او در میان گذاشت تا همسر شهیدرجایی خودش را برساند. پیكرهای خونین و سوخته رجایی و باهنر را به بیمارستان منتقل كردند. شدت انفجار به حدی بود كه ابتدا هیچ‌كس نتوانست كشته شدگان را شناسایی كند. جنازه‌ها را به بیمارستان انقلاب منتقل كرده و پیكر شهیدرجایی را در سردخانه قراردادند. هیچ‌كس نمی‌دانست كه این پیكر سوخته، بدن شهیدرجایی است. به فكر یكی از اطرافیان او رسید كه از روی دندان‌ها می‌توان فهمید كه پیكر سوخته، بدن شهیدرجایی است یا خیر؟ اما سوختگی آن‌چنان بود كه دهان رجایی به سادگی باز نمی‌شد. لحظاتی بعد یكی از پزشكان از راه رسید و پس از شستن لب‌ها با آب اكسیژنه، دهان را باز كرد و دندان‌ها دیده‌ شد، اما باز هم كسی او را نشناخت. همسر شهید رجایی به بیمارستان آمد و در سردخانه پیكر سوخته شهید‌رجایی را شناسایی كرد. با شنیدن خبر شهادت رجایی و باهنر، مردم به خیابان‌ها ریختند و ایران در سوگ رئیس‌جمهور و نخست‌وزیر خود فرو رفت. با طلوع آفتاب روز نهم شهریور ماه مردم در مقابل مجلس شورای اسلامی تجمع كرده و با سردادن شعار «رجایی، رجایی! راهت ادامه دارد!» پیكر او و شهید باهنر را تا بهشت زهرا مشایعت كردند.