בעוד תושבי בוסטון חוגגים את לכידת החשודים בביצוע הפיגוע במרתון בעיר, בני משפחתם של שני האחים החשודים ג'וחאר צ'רנייב בן ה-19 ואחיו טמרלן בן ה-26, יוצאים להגנתם. אמם של השניים, זובידאת צ'רנייב, אמרה היום (שבת) בראיון לרשת RT הרוסית כי היא בטוחה שהם הופללו. "הוא (טמרלן) נשלט על ידי ה-FBI במשך שלוש עד חמש שנים", הסבירה האם, שבנה הצעיר נפצע אנושות בתום מרדף שניהלו אחריו כוחות הביטחון בעיירה ווטרטאון שבאזור בוסטון, ואילו אחיו נהרג יום קודם לכן בזמן שנמלט מהמשטרה.
לדברי האם, היא בטוחה כי שני ילדיה חפים מפשע, וכי אנשי הבולשת הפדרלית (FBI) "ידעו מה בני עשה. הם ידעו באילו אתרי אינטרנט הוא נהג לגלוש". האם שוהה בחבל דגסטן ברוסיה, לאחר ששבה מארצות הברית. לדבריה, אנשי הבולשת ביקרו בביתה לפני שעזבה את ארצות הברית ואמרו לה כי בנה טמרלן הוא "מנהיג קיצוני והם חוששים ממנו". לדבריה, "קשה מאוד לשמוע דבר כזה. כאמא אני בטוח ב-100% כי טמנו להם פח". גורם רשמי בממשל האמריקאי הכחיש את טענות האם ואמר כי שני האחים לבית צ'רנייב לא היו במעקב ולא הוגדרו קיצוניים. מנגד, בכירי ה-FBI פרסמו ביום שישי הצהרה ולפיה אנשי הבולשת תשאלו את טמרלן בשנת 2011 לאור בקשה של ממשלת רוסיה. בהודעה נכתב כי חקירת טמרלן ובני משפחתו לא העלתה חשד כי הוא עוסק בפעילות טרור.
ג'וחאר, שחי בשנה האחרונה בקיימברידג', מסצ'וסטס, ואחיו טמרלן, הגיעו לארצות הברית מקירגיסטן בשנת 2002 או 2003. רשת CNN דיווחה כי האח הצעיר קיבל אזרחות אמריקנית בשנה שעברה, ואילו אחיו החזיק רק באשרת שהייה זמנית. גם אביהם, אנצור, שהתראיין ביום שישי לכלי התקשורת, הגן על שני האחים וטען כי הם הופללו. לטענתו, ה-FBI עקב אחר אחד מבניו. "אני לא מאמין שבניי תכננו וארגנו את מעשה הטרור, כיוון שהם ידעו כי רשויות החוק עוקבות אחריהם", אמר צ'רנייב האב בראיון לרשת טלוויזיה רוסית. "הם (שירותי הביטחון) אמרו לנו: 'אנחנו יודעים מה אתם אוכלים, אנחנו יודעים מה אתם קוראים באינטרנט'", אמר האב.
ביום חמישי פרסמו אנשי הבולשת תמונות של שני החשודים כפי שנצפו בסרטוני וידאו מאירוע המרתון. ריצ'רד דולורייה, סוכן הבולשת שהופקד על הפרשה, הזהיר: "החשודים ככל הנראה חמושים ומסוכנים מאוד. אסור ליצור עמם קשר. אם אתם יודעים משהו על זהותם, צרו קשר עם המשטרה. איתור החשודים הוא בעדיפות ראשונה". זמן קצר לאחר מכן, השניים ירו למוות בשוטר שעמו התעמתו לאחר ששדדו באיומי אקדח מכולת, עצרו כלי רכב שחלף ברחוב וחטפו את הרכב. שוטרים שהוזעקו לאוניברסיטה בעקבות הירי עצרו כמה אנשים, שאינם קשורים לשני האחים. השניים נמלטו מקמפוס האוניברסיטה לעיירה הסמוכה ווטרטאון - כ-12 קילומטרים מהקמפוס בקיימברידג'. המשטרה פתחה במצוד נרחב אחרי שני החשודים - שבאותה העת עדיין לא היה ברור אם הם קשורים לפיגוע במרתון. על פי אחד הדיווחים, במהלך מנוסתם השליכו החשודים מטעני-נפץ ממכוניתם.