Quả bom được làm từ 3 bình gas giấu trong một thùng đựng rác nằm phía bên kia đường đối diện với cổng trường. Nhưng với mục đích rõ ràng là gây tầm sát thương lớn nên thủ phạm đã dời thùng rác sang bên cạnh tường rào của trường.
Theo các manh mối ban đầu, cảnh sát đã tìm thấy những mảnh vụn của một bộ định giờ ấn định thời gian nổ là 7 giờ 55 phút. Thế nhưng, quả bom đã nổ lúc 7 giờ 45 phút. Nếu quả bom nổ đúng giờ, thiệt hại sẽ càng nặng nề hơn vì đó là giờ xe buýt chở học sinh đến trường. Những mảnh bom được tìm thấy cách xa cổng trường 600m.
Nghi vấn đầu tiên là do bọn tội phạm có tổ chức vì ngôi trường kỹ thuật mang tên Francesca Morvillo Falcone, thẩm phán và vợ của quan tòa Falcone, đã chết bên cạnh chồng trong một vụ tấn công của Cosa Nostra ngày 23/5/1992, cách đây 20 năm. Có lẽ bọn tội phạm muốn kỷ niệm theo cách của chúng về cái ngày đã diệt trừ được quan tòa “khắc tinh” của chúng, đồng thời gửi một thông điệp đe dọa đến các quan tòa chống mafia kế nhiệm.
Trường kỹ thuật nữ này lại là mục tiêu biểu trưng khi sắp tổ chức một hội nghị chống mafia do Libera tổ chức. Ngoài ra, thành phố Brindisi còn là thánh địa của Sacra Corona Unita, 1 trong 4 tổ chức mafia, tuy ít nổi danh nhưng không kém phần nguy hiểm. Tổ chức này gồm 47 nhóm với 1.500 người, chuyên buôn bán vũ khí cho vùng Balkans. Ngày 2/5 vừa qua, chiếc xe chở một nhân vật của một tổ chức chống tống tiền tại Mesagne đã bị nổ mìn. Một tuần sau, cảnh sát bắt được 16 tên mafia ở Mesagne. Vụ nổ bom ở trường Brindisi có thể là sự đáp trả của bọn tội phạm cho mẻ lưới của chính quyền địa phương.
Tuy nhiên các nhà điều tra vẫn thận trọng và bà Bộ trưởng Nội vụ Annamaria Cancellieri đã nhấn mạnh đến "sự lạ lùng" của vụ nổ bom. Thật vậy, chưa bao giờ bọn mafia lại thực hiện một tội ác gây phẫn nộ như thế, hành động đó có thể cắt đứt sự liên hệ với "vùng xám", tức những người dân che chở cho chúng vì lợi ích hoặc lo sợ. Hơn nữa, phương cách khủng bố lại không đúng với kỹ thuật mafia.
Một viên chức an ninh cho biết, loại thuốc nổ duy nhất mà mafia sử dụng là chất trotile và ông không tin vào giả thuyết mafia. Vả lại, Trường Brindisi cũng có nhiều học sinh là con em của các gia đình mafia. Nhiều ông trùm trong nhà giam khẳng định sự vô can của tổ chức và đề nghị sự giúp đỡ của mafia để truy lùng thủ phạm. Hướng điều tra chính hiện nay là một tên sát nhân đơn lẻ giống như tên sát thủ tại Na Uy hay tên khủng bố Mohamed Merah ở Pháp. "Đây có thể là một người có vấn đề với xã hội hay bị tâm thần" - biện lý Marco Dinapoli cho biết.
Vào đêm trước khi quả bom phát nổ, một nhân chứng đã nhìn thấy một người đàn ông đặt thùng rác sát bên tường rào của trường. Bên cạnh đó chính các hình ảnh từ camera kiểm soát đã giúp rất nhiều cho cuộc điều tra. Theo biện lý Marco Dinapoli, trong đó người ta nhận rõ tên thủ phạm lúc 7 giờ 42 phút khi hắn kích hoạt quả bom bằng một thiết bị điều khiển từ xa lúc các nữ sinh đi qua. Đó là một thanh niên da trắng "có vẻ là người Italia". Người ta chưa biết hắn có đồng phạm không. Quả bom gồm 3 bình gas được nối với nhau chẳng có gì đặc biệt, nhưng hệ thống kích hoạt từ xa cần một người có kiến thức về điện tử.
Trong một đất nước bị tổn thương bởi khủng hoảng kinh tế và căng thẳng chính trị, quả bom ở Brindisi đã gợi lại bóng ma của các năm tháng bạo loạn điên cuồng