אחד מהמחבלים שביצעו את הפיגוע ברעננה לפני כחודש תכנן להתנקש בדובר צה"ל בערבית סא"ל אביחי אדרעי, כך הותר היום (רביעי) לפרסום. אדרעי זומן למשטרה, שם דיווחו לו כי המחבל ניסה לפגוע בו. על פי הדיווח שהתקבל, הוא הופתע לשמוע על כך. בתום חקירת האירוע, הוגשה נגד שני המחבלים הצהרת תובע.
מחקירת המחבל אחמד זידאת, בן ה-22, עלה כי לפני 7 באוקטובר הוא נכנס לישראל באמצעות תעודת זהות מזויפת ועבד במכון שטיפה ברעננה. הוא זיהה את קצין צה"ל הבכיר מהרשתות החברתיות, בזמן שישב במסעדה בעיר - ותכנן לרצוח אותו. זידאת רכש סכין לצורך ביצוע ההתנקשות, והגיע לאותה מסעדה שוב ושוב אך לא ראה את אדרעי.
עוד עלה מהחקירה של השניים כי תחילה, זידאת תכנן לבצע את הפיגוע עם נשק. מאחר שלא היה לו מספיק כסף, הוא ניסה לגייס כספים באמצעות הרשתות החברתיות, אך לא הצליח. לאחר מכן הוא ויתר על הנשק והחליט לבצע פיגוע משולב, הכולל דריסה ודקירה.
לצורך ביצוע הפיגוע, המחבל הצעיר גייס את דודו, מחמוד זידאת, בן 44. הדוד נכנס לישראל שלושה ימים לפני הפיגוע, והחל לעבוד יחד עם אחיינו במכון השטיפה ברעננה. ביום הפיגוע המחבל הצעיר לקח את הג'יפ השחור ממקום עבודתו ודודו לקח את הטויוטה הלבנה.
לאחר שנתפסו, ובמסגרת חקירתם, בלשי ימ"ר מרכז ליוו אותם בביצוע שחזור מדויק של כל שלבי הפיגוע. הם אמרו בחקירתם שהם לא שייכים לארגון טרור אלא ש"ראו את הזוועות בעזה והפגיעה בילדים" וזה מה שגרם להם לצאת לפגע.
רפ"ק יריב פיינברג, שהוביל את החקירה בימ"ר יחד עם השב"כ, אמר ל-N12 כי החקירה הסתיימה וממצאיה הועברו לפרקליטות כדי שתגיש כתב אישום בקרוב.
בפיגוע המשולב, שכלל דקירה ודריסה, ואירע באמצע חודש ינואר, נרצחה אישה בת 79. 18 בני אדם נוספים נפצעו בדרגות שונות. על פי ממצאי החקירה עלה כי המחבלים עבדו במכון שטיפה בעיר, לקחו שני כלי רכב שהושארו במכון והחלו במסע הרצח, כאשר המחבל הראשון דרס תחילה הולך רגל סמוך לאי תנועה ובהמשך שדד רכב נוסף מנהגת שנמלטה ממנו, תוך שהוא ממשיך ודורס הולכי רגל ונמלט אל מקום מסתור סמוך למקום עבודתו, שם נעצר בהמשך