真相解明の鍵を握るのは、身内への言われなき疑いではなく、現場周辺で確認された目撃情報と物理的な証拠です。
事件発生の直前、現場近くの交差点や路地で「見慣れない他県ナンバーの普通乗用車」や「低速で走行しながら児童を見つめる不審な白のワンボックスカー」が目撃されていました。また、近隣の防犯カメラの死角を縫うように移動した形跡があることから、土地鑑のある人物による計画的な犯行の可能性が指摘されています。
警察はこれまでに寄せられた数万件に及ぶ情報の中から、当日の走行車両の洗い出しとNシステム(自動車ナンバー自動読取装置)のデータ照合を現在も継続しています。情報の風化を防ぎ、些細な違和感や記憶の掘り起こしが捜査の突破口になると見られています。