เมื่อเวลา 18.35 นาที วันที่ 26 ตุลาคม สมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสด็จพระราชดําเนินจากพระที่นั่งทรงธรรมไปขึ้นพระเมรุมาศ โดยมี 8 ตํารวจหลวง นายทหารราชองครักษ์เชิญธงชัยพระครุฑพ่าห์ ธงชัยราชกระบี่ยุทธ นําเสด็จ ทรงวางเครื่องราชสักการะพระบรมศพ ทหารกองเกียรติยศพระบรมศพเป่าแตรเดี่ยวสัญญาณนอน จบแล้ว สมเด็จพระเจ้าอยู่หัว ทรงจุดธูปเทียนดอกไม้จันทน์ถวายพระเพลิงพระบรมศพพระบาทสมเด็จพระเจ้าอยู่หัวภูมิพลอดุลยเดช ชาวพนักงานประโคมกระทั่งมโหระทึก สังข์ แตรงอน แตรฝรั่ง ปี่ กลองชนะ และปี่พาทย์ กองเกียรติยศทหารบก ทหารเรือ ทหารอากาศ ถวายความเคารพ วงดุริยางค์บรรเลงเพลงสรรเสริญพระบารมี และยิงปืนเล็กยาว 9 นัด พร้อมกันกับทหารปืนใหญ่ยิงปืนใหญ่ถวายพระเกียรติ 21 นัด

สมเด็จพระเจ้าอยู่หัว เสด็จลงจากพระเมรุมาศไปประทับ ณ มุขหน้าพระที่นั่งทรงธรรม ทหารกองเกียรติยศพระบรมศพ 3 เหล่าทัพ ที่ในราชวัติพระเมรุมาศเดินแถวกลับ สมเด็จพระอริยวงศาคตญาณ สมเด็จพระสังฆราช สกลมหาสังฆปริณายก สมเด็จพระราชาคณะ พระบรมวงศ์ พระประมุข ประมุข พระราชวงศ์และผู้แทนรัฐบาลต่างประเทศ ประธานองคมนตรี นายกรัฐมนตรี องคมนตรี อดีตนายกรัฐมนตรี ประธานสภานิติบัญญัติแห่งชาติ ประธานศาลฎีกา ประธานศาลรัฐธรรมนูญ ประธานคณะกรรมการการเลือกตั้ง ประธานผู้ตรวจการแผ่นดินประธานกรรมการสิทธิมนุษยชนแห่งชาติ ประธานกรรมการป้องกันและปราบปรามการทุจริตหน้าแห่งชาติ ประธานกรรมการตรวจเงินแผ่นดิน ประธานกรรมการกิจการกระจายเสียงกิจการโทรทัศน์และกิจการโทรคมนาคมแห่งชาติ คณะรัฐมนตรี คณะทูตานุทูต ผู้นําศาสนา ขึ้นถวายพระเพลิงพระบรมศพตามลําดับหลัง