司法解剖の結果、父・市川段四郎さんと母親の死因は「向精神薬中毒（睡眠導入剤中毒）」と断定されました。猿之助が自身に処方されていた睡眠導入剤（主にベンゾジアゼピン系や非ベンゾジアゼピン系の睡眠薬）を複数種類すりつぶし、水やゼリーに混ぜて両親に手渡していた事実が捜査で判明しています。
当初は承諾殺人罪の適用も検討されましたが、検察側は両親が自らの意思で薬を口にし、死を受け入れていた合意があったと判断しました。その結果、自死の手段を提供し手助けしたとして、刑法202条の「自殺幇助罪」で起訴されるに至りました。
法廷では、要介護だった父親が自力で薬を飲むことができたのかという点も精査されましたが、猿之助が器を口元に運ぶなどの手助けをしたものの、直接的な殺害行為には当たらないと認定され、一貫して自殺幇助の枠組みで審理が進められました。
