Eldöverfallet ägde rum igår vid en vägspärr utanför staden Volnovahka, som ligger cirka tre mil söder om Donetsk i östra Ukraina.
Rebeller från utbrytarrepubliken Donetsks väpnade styrkor körde fram till vägspärren i ett bepansrat penningtransportfordon, uppger AP. Enligt vittnen till incidenten anade soldaterna som bemannade spärren inte oråd förrän männen i fordonet öppnade eld.
Tre pansarskyttefordon förstördes och 16 ukrainska soldater dödades. Över 30 soldater uppges ha sårats, vissa allvarligt.
Rebellerna visade senare under dagen upp vapen, bland annat automatkarbiner, prickskyttegevär och pansarskott, som erövrats i samband med eldöverfallet.
Den ukrainska armén besköt under torsdagen byn Semenovka i närheten av Slovjansk med artilleri. Flera hus skadades under beskjutningen.
Filmklipp från igår visar en stor explosion och ett fortfarande brinnande pansarskyttefordon vid den angripna vägspärren.