Его имя навсегда связано со знаменитым Рязанским экспериментом по троекратному превышению плана сдачи мяса и молока. В мае 1957 года в Ленинграде на зональном совещании работников сельского хозяйства Никита Сергеевич Хрущёв выступил с неожиданным лозунгом: «Догнать и перегнать Америку по всем экономическим показателям!». Для осуществления плана нужен был плацдарм, и выбор пал на Рязанскую область. Осенью 1959 года Ларионов в три раза перевыполнил план по производству мяса и молока в своей области. На фоне общего кризиса сельского хозяйства и острого дефицита продовольствия в СССР этот случай сразу стал известен как «Рязанское чудо». Ларионову было присвоено звание Герой Социалистического Труда. Однако в следующем году выяснилось, что результатом выполнения плана стало массовое уничтожение скота, в том числе, чистопородного поголовья. 30 сентября 1960 года состоялся пленум Областного Комитета, который избрал нового первого секретаря. Алексей Ларионов не стал дожидаться этого дня: вечером 22 сентября 1960 года в доме № 25 по улице Свободы в Рязани он покончил с собой, не сумев совладать с грузом той ответственности, которую во многом вынужденно взял на себя.