פעולות חקירה מהירות שהחלו מיד לאחר קרות האירוע, הביאו את שוטרי משטרת ישראל בעיר אשדוד אל חשוד במעשה. ברשותו אותר רובה האוויר בו על פי החשד ביצע את הירי לעבר המורה. הקטין הועבר לחקירת המשטרה והנשק האמור נתפס על ידי השוטרים. ״מדובר בכלי ירייה לכל דבר ועניין היכול בנקל להסב נזק של ממש לאדם שלעברו נעשה שימוש״, ציינו במשטרה.
בשעות הצהריים התקבל דיווח על מספר נערים על גבי אופניים שירו ברובה אוויר לעבר מורה במוסד חינוכי בעיר אשדוד. הנערים חלפו בסמוך לבית ספר בו מחנך המתלונן וירו לעברו וכתוצאה מכך זה נחבל קלות בפלג גופו העליון. בעקבות הדיווח החלו במשטרה בסריקות אחר החשודים שנמלטו מהמקום תוך ביצוע פעולות חקירה שהביאו לזיהוי אחד החשודים במעשה. כאמור, הערב הגיעו השוטרים אל החשוד במעשה כשברשותו אותר אותו כלי ירייה בו השתמש בצהריים והוא הועבר לחקירה בתחנת המשטרה באשדוד. חקירת האירוע במשטרה נמשכת במטרה להגיע גם אל יתר המעורבים.
ביום שלישי עדכנה המשטרה על מעצרם של שני חשודים קטינים נוספים. בסיום חקירתם במחלק הנוער הם שוחררו.
"חקירת מחלק הנוער במשטרת ישראל ביממה האחרונה בעקבות מקרה בו נורה באמצעות רובה אוויר מורה בבית ספר בעיר אשדוד על ידי שלושה קטינים שחלפו בסמוך למוסד החינוכי, הביאה לחקירתם של שלושת החשודים ואיתור הרובה באמצעותו בוצע הירי. לאחר שאמש אותר והועבר לחקירה אחד מהמעורבים, קטין כבן 13, היום במהלך שעות הבוקר אותרו והובאו לחקירה שני קטינים נוספים, אחיו בן ה-11 ונער נוסף כבן 16. בסיום חקירתם שוחררו הקטינים. משטרת ישראל תפעל באופן מיידי בכלל האמצעים העומדים לרשותה לאתר חשודים ומיצוי הליכי חקירה וזאת על מנת להגן על ביטחון ושלום הציבור".