Bližší podrobnosti o identitě atentátníka z Burgasu stále nejsou známé, vyšetřovatelé mají ale stopu, která by je k totožnosti pachatele mohla dovést. Pachatel se zřejmě pokoušel vypůjčit si auto. „Máme důkaz. Jistý svědek byl vyslechnut a podal velmi dobrý popis osoby, kterou na letišti zachytila bezpečnostní kamera. Svědek je majitelem autopůjčovny ve městě Pomorie. Ta osoba si chtěla vypůjčit auto a s vlastníkem firmy hovořila. Podle majitele mluvil anglicky se zvláštním přízvukem a ptal se na vůz na jeden den,“ uvedla prokuratura. Majiteli se ale zdál divný řidičský průkaz, kterým se muž prokázal, a tak mu nakonec auto nepůjčil.
Vyšetřovatelé našli u sebevražedného atentátníka falešné americké doklady – pas a řidičský průkaz, vystavený ve státě Michigan, který je jedním z center amerických muslimů.
Vyšetřovatelé také zjistili, že den před útokem strávil atentátník v letoviscích Ravda a Pomorie nedaleko Burgasu. Upřesňují se také informace z místa činu, zatímco kamery na letišti zachytily muže s dlouhými vlasy, svědci výbuchu popsali, že útočníkem byl muž s krátkým sestřihem.
Izrael a také USA považují útok za dílo libanonských šíitských milic Hizballáh na objednávku Teheránu. Írán nicméně terorismus odsoudil. Případ spolu s bulharskými úřady vyšetřují také Američané a Izraelci. Kromě identity se snaží mimo jiné zjistit, kdy a jak útočník do země přicestoval a kde pobýval. Prozatím se má za to, že do Bulharska přijel asi o týden dříve, než k masakru došlo.