อะมีเลีย แอร์ฮาร์ตได้รับเครื่องบิน "ลอกฮีด แอล-10อี อีเลกตรา" สนับสนุนโดยมหาวิทยาลัยเปอร์ดิวเมือเดือนกรกฎาคม พ.ศ. 2479 และได้เริ่มวางแผนการบินรอบโลก แม้จะไม่ใช่เป็นคนแรกแต่ก็เป็นการบินรอบโลกที่มีระยะทางไกลที่สุด (47,000 กิโลเมตร) โดยบินตามเส้นศูนย์สูตร แม้เครื่องอีเล็กตราจะได้ชื่อเป็น "ห้องทดลองบินได้" แต่การเตรียมทางด้านวิทยาศาสตร์กลับน้อยมาก ส่วนใหญ่เตรียมตามแนวของหนังสือเล่มต่อไปของอะมีเลีย "เฟรด นูแนน" แห่งลอสแอนเจลิส ได้รับเลือกเป็นต้นหนเนื่องจากมีประสบการณ์สูง และนูแนนเองรับงานก็เนื่องจากมีแผนที่จะตั้งโรงเรียนต้นหนการบินในฟลอริดา

ในวันเซนต์แพตริก พ.ศ. 2480 ทั้งสองได้ออกบินขาแรกจากโอกแลนด์ แคลิฟอร์เนียไปโฮโนลูลูและเริ่มบินต่อใน 3 วันต่อมาแต่ก็เกิดความเสียหายหนักควงบนพื้นเนื่องจากยางระเบิดขณะบินขึ้นทำให้ต้องส่งเครื่องกลับไปซ่อมแคลิฟอร์เนียและยกเลิกการเดินทาง เมื่อซ่อมเสร็จจึงเริ่มเดินทางใหม่เมื่อวันที่ 1 มิถุนายน ในครั้งนี้เปลี่ยนเป็นการบินไปทางตะวันออกโดยเริ่มต้นที่ไมอามี หลังลงจอดหลายแห่งตามทางในอเมริกาใต้ อัฟริกาและเอเซียตะวันออกเฉียงใต้ ทั้งสองก็ได้มาถึงเมือง "แล" (Lae) นิวกินีเมื่อวันที่ 29 มิถุนายน

การเดินทางได้ผ่านมาแล้วรวม 35,000 กิโลเมตร ยังคงเหลืออีก 11,000 กิโลเมตรซึ่งเป็นการบินเหนือมหาสมุทรแปซิฟิก และในเวลา 24.00 น.ตามเวลากรีนิช ทั้งสองได้บินขึ้นจากเมืองแลเพื่อตรงไปยังเกาะฮาวแลนด์ที่เป็นแผ่นดินราบยาว 2 กิโลเมตร กว้าง 500 เมตร สูง 3 เมตรจากระดับน้ำ อยู่ห่าง 4,113 กิโลเมตรไปทางตะวันออก

จากการรายงานตำแหน่งครั้งสุดท้ายของอะมีเลียแจ้งว่าอยู่เหนือเกาะนูกุมานู อยู่ห่างจากต้นทางประมาณ 1,300 กิโลเมตร เรือยามฝั่งชื่อ ไอทัสกา ได้รับหน้าที่ติดต่อวิทยุและควบคุมการบินลงเมื่อเครื่องบินของอะมีเลียเข้าถึงระยะติดต่อได้ แต่จากการติดต่อด้วยวิทยุมีปัญหาสับสนการนำทางโดยวิทยุจึงไม่บรรลุผล ในขณะนั้นก็ปรากฏว่ามีเมฆมากกระจายตัวทอดเงาลงบนทะเลดูคล้ายเกาะมากมายไปหมด แม้การติดต่อด้วยคำพูดของอะมีเลียกับเรือยามฝั่งที่บ่งบอกว่าได้มาถึงที่หมายแล้วและรู้ว่าพลาดเป้าไป 9 ไมล์ทะเล ก็ไม่ปรากฏตัวเครื่องบินให้เห็น การติดต่อได้ต่อเนื่องกระท่อนกระแท่นอยู่หลายชั่วโมงสัญญานจึงขาดหายไป มีผู้ได้รับสัญญาณของอีเลกตราที่หายไปได้รอบๆ แปซิฟิก

สหรัฐฯ ได้ใช้เงินถึง 4 ล้านเหรียญในการค้นหาอะมีเลียทั้งทางน้ำและทางอากาศ เป็นการค้นหาที่มีราคาแพงที่สุดในประวัติศาสตร์แห่งยุคนั้น จนกระทั่งในพ.ศ. 2483จึงได้พบโครงกระดูกส่วนหนึ่งของสตรีผิวขาวซึ่งมีลักษณะตรงกับอะมีเลีย บนเกาะนิคุมาโรโร ซึ่งอยู่ห่างจากเกาะฮาวแลนด์ไปทางทิศตะวันออกเฉียงใต้ไปประมาณ 300 ไมล์ รวมทั้งพบรองเท้าสตรี กับเครื่องวัดระยะทางหาเส้นรุ้งและเส้นแวงซึ่งมีหมายเลขตรงกับที่นูแนนใช้ในบริเวณใกล้กับที่พบโครงกระดูกด้วย[1]