Eiraldo Palha Freire morreu no dia 4 de julho de 1970. De acordo com a narrativa apresentada na ocasião pelas forças de segurança do Estado, foi baleado e preso no aeroporto do Galeão, Rio de Janeiro, por militares da Aeronáutica, quando ele, seu irmão, Fernando Palha Freire, e o casal Colombo Vieira de Souza Junior e Jessie Jane, todos militantes da ALN, tentaram sequestrar um avião de passageiros da empresa Cruzeiro do Sul, com o objetivo de trocá-los por presos políticos no dia 1o de julho de 1970. Entre estes, encontrava-se o pai de Jessie, preso político em São Paulo, e a obtenção de sua liberdade era um dos motivos para a realização da ação. Todos foram presos na operação de cerco ao avião conduzida por militares da Força Área Brasileira (FAB). Diante da resistência dos militantes, foi preparada a invasão da aeronave. Os militares atiraram nos pneus dos trens de pouso e, horas depois, iniciaram a entrada no aparelho. Em um primeiro momento, jogaram uma espuma mecânica e pó químico seco. Neste instante, militares foram colocados em todas as portas e, momentos depois, arrombaram-nas e jogaram gás lacrimogêneo no interior do avião. Na sequência, de acordo com os relatos nos depoimentos dos militantes e daqueles que estiveram presentes, tiros foram ouvidos e todos os militantes foram presos. O depoimento da militante Jessie Jane aponta que, logo depois da concretização das prisões, comandadas pelo Brigadeiro João Paulo Burnier, ela e Eiraldo foram levados para as dependências do Centro de Investigações da Aeronáutica (CISA), na Base Aérea do Galeão. Neste local, os militares retiraram suas roupas e iniciaram sessões de torturas. Na madrugada do dia 2 de julho, foram levados para a sede do DOI-CODI, que funcionava na rua Barão de Mesquita, no bairro da Tijuca, no Rio de Janeiro. Lá, continuaram a ser torturados. Em um dado momento, foram encaminhados para uma sala e colocados um diante do outro para confirmação de informações. Segundo Jessie Jane, os militares achavam que Eiraldo fosse seu companheiro e, em sua avaliação, sua presença buscava torná-lo ainda mais vulnerável. Jessie afirma que os dois não se falaram. Ela ainda notou que Eiraldo se encontrava ferido e parecia inconsciente. Os documentos oficiais acerca do registro de sua morte apresentam contradições, o que reforça a versão de Jessie. O exame de corpo de delito, feito no Hospital da Aeronáutica no dia anterior à morte de Eiraldo, quando ele já estava em coma, ressalta que o militante havia levado um tiro. Contudo, a necropsia descreveu escoriações em seu corpo, como na região da testa e no nariz, além de incisões cirúrgicas nas regiões temporais e traqueostomia, o que parece indicar sinais de tortura. O coronel Lúcio Valle Barroso, em depoimento à Comissão Nacional da Verdade, no dia 9 de junho de 2014, confirma que foi ele quem atirou em Eiraldo no momento em que os agentes da repressão realizaram a invasão da aeronave e que o militante veio a falecer no hospital. Além de Lúcio Valle Barroso, outro agente da Aeronáutica que servia na Base Aérea do Galeão à época dos acontecimentos relatou que Eiraldo veio a morrer em razão dos tiros que recebeu durante a operação de retomada do avião. Eiraldo foi sepultado pela família no Cemitério São Francisco Xavier, no Rio de Janeiro.
Diante das investigações realizadas, conclui-se que Eiraldo de Palha Freire morreu em decorrência de ação perpetrada por agentes do Estado brasileiro, em contexto de sistemáticas violações de direitos humanos promovidas pela ditadura militar, implantada no país a partir de 1964. Recomenda-se a retificação da certidão de óbito de Eiraldo de Palha Freire, assim como a continuidade das investigações sobre as circunstâncias do caso, para a identificação e responsabilização dos demais agentes envolvidos.