現場で初期捜査を指揮する三重県警察と高速道路交通警察隊は、事故発生の詳しいメカニズム解明に乗り出した。関係者の話によると、減速していた前方の車列に対して後続の大型トラックが突っ込んだ可能性が高く、過労運転や追突防止装置の作動状況、前方不注意の有無などあらゆる角度から確認が進められている。
今回の交通事故では、重量のある大型トラックの衝撃によって前方の車両が大きく押しつぶされる格好となったため、車体の損傷が極めて激しい。高速警察隊はドライブレコーダーの映像解析を急ぐとともに、当時の路面状態や視界の悪さが運転にどのような影響を与えたかについて実況見分を行っている。