警察当局は、事件発生当初から右翼団体、新興宗教関係者、元自衛官、暴力団関係者など幅広い線で捜査を展開しました。中でもNHKスペシャルをはじめとする調査報道番組では、当時の警察庁極秘資料や捜査員の生々しい証言が掘り起こされ、赤報隊事件の真相をめぐる取材ドキュメントが大きな反響を呼びました。
捜査員たちは、犯行に使用されたレミントン社製の散弾銃や、現場に残された凶器の線条痕、薬莢の製造ロット、さらには声明文を印字したワープロの機種特定に至るまで徹底的な物証追跡を行いました。教団関係施設や関連企業の銃器所持者リストも照合され、徹底的な取り調べと行動確認が実施されています。
しかし、捜査本部の必死の追跡にもかかわらず、教団組織が直接指示を出したとする確たる物証や、犯行に直接結びつく決定的な証拠は発見されませんでした。教団側も事件への関与を一貫して完全否定しており、黒幕説は有力な疑惑の域を出ることはありませんでした。