警察の威信をかけた捜査の中で、いくつかの重要な物証と不審人物が浮上しました。
現場に残されていたのは、O型の血液反応、そして特徴的な形状をした27.5センチの「中国製カンフーシューズ」の靴跡でした。この靴跡は階段を静かに駆け下りて逃走した経路を示しており、足音を消すためにあらかじめ用意されたものと考えられました。
捜査線上に浮かんだ主な仮説と容疑者像は以下の通りです。
- イランの特殊工作機関説：イランの正規軍とは別に存在する軍事組織「イスラム革命防衛隊（IRGC）」配下の暗殺部隊、あるいは国外工作員が偽名旅券で入国し、犯行直後に成田空港から国外へ脱出したという見方。米国の情報機関（CIA）も当時、イラン系工作員の関与を強く示唆する情報を日本側に伝達していたと報じられています。
- 国内留学生・関係者の協力説：筑波大学の内部構造や五十嵐助教授の勤務スケジュールを把握していなければ犯行は困難であるため、構内に通じていた留学生が手引きをした疑い。当時、同大学に在籍していたバングラデシュ人留学生が事件直後に突如帰国し、行方をくらましたことから重要参考人としてマークされましたが、確証を得るには至りませんでした。
しかし、実行犯特定に直結する決定的な指紋やDNAなどの直接証拠は残されておらず、犯人は周到に追跡を逃れる計画を完遂していました。
