Các đối tượng trực tiếp tham gia vụ tấn công đã bị bắt giữ và thừa nhận được thuê với giá 50 triệu USD và lời hứa giúp định cư tại Mỹ.
Các thủ phạm khai được chia làm 2 nhóm điều khiển các thiết bị bay. Khi một nhóm đang điều khiển các thiết bị bay tới mục tiêu, 1 chiếc máy bay rơi vào vùng phá sóng, đâm vào tòa nhà chung cư, rơi xuống đất phát nổ. Nhận thấy âm mưu có thể bị phát hiện, nhóm còn lại đã cho kích nổ thiết bị bay cho dù chưa tiếp cận được tới lễ đài chính nơi Tổng thống Maduro và các nhà lãnh đạo Venezuela đang có mặt.
Cơ quan an ninh Venezuela đã xác định được kẻ chủ mưu có tên là Rayder Russo, hiện đang ẩn náu ở Colombia và đối tượng tài trợ là Osman Delgado, đang sinh sống tại Mỹ. Trong khi đó, đối tượng đứng đầu nhóm trực tiếp tham gia vụ tấn công này là đại tá về hưu Oswaldo Valentin Garcia.
Nhà chức trách Venezuela cũng cáo buộc nghị sĩ đối lập thuộc đảng Công lý trước tiên (PJ) Juan Requesens có vai trò trong vụ việc này và nhân vật này đã bị cảnh sát bắt giữ. Cùng với đó, một thủ lĩnh đối lập khác là Julio Borges, hiện đang cư trú tại Bogota với sự bảo trợ của Chính phủ Colombia, cũng bị nghi ngờ có liên quan. Chủ tịch Quốc hội lập hiến Venezuela Diosdado Cabello đã triệu tập phiên họp nhằm tước quyền miễn trừ dành cho các nghị sĩ đối lập bị cáo buộc dính líu tới vụ tấn công trên, tạo điều kiện cho việc xét xử các nghị sĩ đối lập liên quan đến vụ ám sát hụt Tổng thống Maduro.
