24 ноября 1943 года взвод Самсонова в бою за населённый пункт Косовка в районе города Александрия уничтожил 3 бронемашины и более 50 вражеских солдат и офицеров. 1 декабря 1943 года у села Юлкановка Самсонов лично подорвал две немецких бронемашины, а затем, забравшись в одну из них, вёл огонь по пехоте противника из пулемёта. В том бою он погиб.
Указом Президиума Верховного Совета СССР «О присвоении звания Героя Советского Союза генералам, офицерскому, сержантскому и рядовому составу Красной Армии» от 22 февраля 1944 года за «образцовое выполнение боевых заданий командования при форсировании реки Днепр, развитие боевых успехов на правом берегу реки и проявленные при этом отвагу и геройство» был удостоен посмертно высокого звания Героя Советского Союза[1]. Также был награждён орденами Ленина и Красной Звезды, медалью «За оборону Сталинграда».
Герои Советского Союза: Краткий биографический словарь / Пред. ред. коллегии И. Н. Шкадов. — М.: Воениздат, 1988. — Т. 2 /Любов — Ящук/. — 863 с. — 100 000 экз. — ISBN 5-203-00536-2.