חקירה ראשונית העלתה כי הפיצוץ נגרם כתוצאה מהנחת מטען חבלה. במהלך חקירה סמויה שביצעו בלשי יחידת הסמים של מחוז תל אביב, זוהו זהותם של שני חשודים שהיו מעורבים בהנחת המטען ובפיצוץ הרכב. היום, עם המעבר לחקירה גלויה, נעצרו החשודים (מתל אביב ובת ים, בשנות ה-30 לחייהם).
עדכון חם
היחידה המרכזית במחוז תל אביב עצרה שני חשודים במעורבות בפיצוץ רכב בחולון. ב-26.4.14, בסביבות השעה 23:00, התקבל דיווח על פיצוץ רכב ברחוב ביאליק בחולון.
משטרת ישראל עצרה שני חשודים בתל אביב ובת ים בחשד שהניחו מטען חבלה ברכב שהתפוצץ בחולון ב-26 באפריל 2014.