רגע ההכרעה של הקרב מתרחש כאשר כלי רועים פשוט וקליעה מדויקת מכריעים את הלוחם המשוריין. דוד מושיט את ידו אל הכלי, שהוא כלי הרועים שבו הונחו האבנים [מצודת דוד, ביאור שטיינזלץ], ויקלע – כלומר זורק ויורה את האבן בכוח רב באמצעות הקלע [מצודת ציון, ביאור שטיינזלץ].
האבן פוגעת אל מצחו, במשמעות של על מצחו [רד"ק], ותטבע – היא חודרת ושוקעת עמוק בתוך ראשו [מצודת ציון, ביאור שטיינזלץ]. הפרשנים מתחבטים בשאלה כיצד הצליחה אבן לחדור את קובע הנחושת והשריון שעטפו את ראשו של הפלשתי. גישה אחת מסבירה כי האבן פגעה במקום מועט שהיה מגולה ולא מוגן מספיק [רלב"ג, רד"ק, ביאור שטיינזלץ]. לעומת זאת, יש הסבורים כי האבן אכן פגעה בכובע הנחושת ונקבה אותו, בנס שבו השליט ה' את האבן הרכה על הברזל הקשה [מצודת דוד, רד"ק]. גישה מדרשית נוספת מציעה שכאשר הפלשתי דיבר קודם לכן על עוף השמים הוא הביט למעלה, וכך נשמט כובעו לאחור ומצחו נחשף [רד"ק]. בין כך ובין כך, הדיוק המוחלט של הפגיעה במטרה הוכוון על ידי השגחת ה' [רד"ק, מלבי"ם].
בעקבות הפגיעה, הפלשתי קורס ויפול על פניו ארצה. נפילה זו מעוררת דיון, שכן מכה חזקה בחזית הראש אמורה להדוף את האדם לאחוריו. מבחינה טבעית, יש המסבירים כי הוא פשוט איבד את שיווי משקלו [ביאור שטיינזלץ] או שהאבן ששקעה בראשו גרמה לו לחולשה ועילפון, ולכן צנח קדימה תחת משקל גופו [מלבי"ם]. מנגד, יש המפרשים זאת כנס שנועד להקל על דוד: כדי שדוד לא יצטרך ללכת מרחק רב כדי לכרות את ראשו של הענק, הוא נפל קדימה וחסך לדוד את ההליכה של מלוא קומתו האדירה [רש"י]. מעבר לכך, לנפילה על הפנים ישנה משמעות סמלית: היא נועדה לטמון בעפר את הפה שחירף וגידף את ה', וכן למעוך את צלם העבודה הזרה שהיה חקוק על לבו [רד"ק].