Розслідування показало, що Boeing був збитий ракетою серії 9М38, яка застосовується у зенітно-ракетному комплексі "Бук". Установка була доправлена з Росії і запущена з території, яку на той час контролювали сепаратисти. Фрагменти ракети серії "Бук" були виявлені як під час розтину тіл членів екіпажу, так і в одному з віконних отворів кабіни літака.

Міжнародній слідчій групі вдалося встановити більшу частину маршруту, яким ЗРК "Бук" прямував на територію України, а також маршрут його руху в зворотньому напрямку. За версією слідства, комплекс переміщався з території Росії на територію Сходу України і пізніше був вивезений назад до РФ на білому тягачі марки Volvo.

Кінцевим пунктом призначення ЗРК "Бук" стали поля неподалік від селища Первомайське. Цю інформацію підтверджують свідчення численних свідків, які бачили стовпи диму, установку "Бук" у районі селища, а також саму ракету після її запуску. Після запуску ракети "Бук" покинув це місце своїм ходом. Через деякий час його знову завантажили на тягач і відвезли до російського кордону.

Слідство виключило версії про позаштатну ситуацію та теракт на борту. Версія про те, що авіалайнер був збитий у повітрі військовим літаком, також була визнана неспроможною. На основі радіолокаційних даних встановлено, що на момент катастрофи повітряних суден, здатних збити рейс МН17, поблизу не перебувало.

На даний момент Міжнародна слідча група встановила особи близько ста людей, причетних до катастрофи. Двоє з підозрюваних згадуються на сайті нідерландської поліції як "фігурант 1, псевдонім: Оріон (позивний), ім'я: Андрій Іванович" та "фігурант 2, псевдонім: Дельфін (позивний), ім'я: Микола Федорович". Їхні прізвища слідству поки не відомі.

На сайті оприлюднені фрагменти записів телефонних розмов Дельфіна та Ореона. "Ну чьо, колону підтверджує, яку йде, Москва? Я говорю, підтвердження колони, яка йде в бік аеропорту... Москва підтверджує... бачать вони її? Це колона ци-и-и-их... укропів?" - запитує один з фігурантів. Слідство звертається з проханням про допомогу до всіх, хто володіє інформацією про цих людей.

Висновки Міжнародної слідчої групи фактично збігаються з результатами розслідування групи Bellingcat - експертно-журналістської організації, яка проводить незалежні розслідування за інформацією з відкритих джерел. 15 липня Bellingcat оприлюднила доповідь, у якій також стверджується, що причиною загибелі "Боїнга" стала ракета з установки "Бук", доправлена на територію України з Росії.

У жовтні 2015 року виробник комплексу "Бук" - російський концерн "Алмаз-Антей" - оприлюднив висновки власного розслідування катастрофи. За версією концерну, Boeing був збитий із району поблизу сіл Зарощенське і Велика Шишівка, підконтрольних на той момент збройним силам України. Експерти Bellingcat, своєю чергою, стверджують, що у вказаних точках не було українських установок "Бук".