كشفت التحقيقات الأولية، التي تجريها نيابة شبرا الخيمة برئاسة مصطفى المتناوي، عن تفجير عناصر إرهابية مبنى الأمن الوطني بشبرا الخيمة، أن الحادث نُفذ بنفس أسلوب وطريقة تفجير مديرية أمن القاهرة، حيث استخدمت سيارة نصف نقل بها كمية كبيرة من المتفجرات تصل لنحو طنين؛ ما أسفر عن إحداث حفرة كبيرة في الأرض بعمق 4 أمتار وعرض 5 أمتار.
كما كشفت التحريات أن السيارة المفخخة سلكت عدة طرق فرعية حتى وصلت إلى مكان الانفجار بعيدا عن الأكمنة الأمنية المتواجدة في مداخل ومخارج القاهرة، وكان بصحبتها ويرشدها سائق دراجة بخارية وغادر المكان عقب وضع السيارة المفخخة في مكان الانفجار، ما تسبب في انهيار واجهة مبنى الأمن الوطني وسقوط العديد من النوافذ بواجهات العمارات القريبة من مكان الانفجار، الذي هز أرجاء المنطقة بالكامل في محيط كيلو متر نتيجة شدته.
واستعجلت النيابة تقرير تفريغ كاميرات المراقبة الخاصة بمبنى الأمن الوطني، كما أمرت بتفريغ كاميرات مبنى قسم أول شبرا الخيمة وكاميرات مجلس المدينة، بالإضافة إلى تفريغ كاميرات مراقبة نادى ضبا النقل بطريق الكورنيش، لتحديد اتجاه سير الدراجة البخارية التي استقلها المتهمون بارتكاب الحادث.
وطلبت النيابة تحريات الأمن الوطني والمباحث الجنائية حول ملابسات الحادث، وندب خبراء المفرقعات لتحليل المواد المتفجرة وبيان أنواعها وقوتها التدميرية.