שני המחבלים שביצעו את הפיגוע באריאל אמש (שישי) הם יחיא מרעי בן ה-19 ויוסף עאסי בן ה-20, שניהם תושבי הכפר הסמוך קרוואת עין חסן. השניים כבר נעצרו בשנה שעברה על ידי כוחות הביטחון. עאסי, המזוהה עם חמאס, אף הואשם בהסתה והיה כלוא בעבר.
כוחות הביטחון עצרו הערב את שני המחבלים החשודים בביצוע פיגוע הירי הרצחני בכניסה לאריאל. זאת, בתום פחות מיממה מאז החל המצוד אחר השניים, שהגיעו אמש ברכב לכניסה לעיר וירו למוות במאבטח כבן 20.
"בתום פעילות מודיעינית ומבצעית מאומצת של שב"כ, צה"ל והימ"מ, נעצרו הערב שני החשודים המרכזיים במעורבות בפיגוע הירי", נמסר בהודעה משותפת לכוחות הביטחון. עוד נכתב בהודעה כי גם הנשקים שלפי החשד שימשו אותם נתפסו וכי החשודים הועברו להמשך חקירת שב"כ.
השניים נתפסו בכפר הפלסטיני קראוות בני-חסן, הממוקם צפונית-מערבית לאריאל. הם נעצרו יחד עם נשקיהם בשני בתים שונים בכפר, ואחד מהם זוהה כפעיל חמאס. אין ביניהם קשר משפחתי, ובשלב זה עולה חשד להתארגנות מקומית.
לפי הדיווחים, אביו של מרעי הוא אסיר משוחרר, שהיה מלווהו של המנהיג הרוחני של חמאס השייח' אחמד יאסין בכלא, והיה עצור במשך שנים רבות בשל קשריו עם יחיא עיאש. לפי דבריו של ראש עיריית קרוואת בני חסן, אביו של מרעי נעצר וכך גם אביו של עאסי. שני אחים נוספים של מרעי התבקשו להסגיר את עצמם.