יממה לאחר הירי הקטלני בכביש 443 סמוך למודיעין, במשטרה כבר מרכיבים תמונה כמעט מלאה של השתלשלות הדקות הדרמטיות שהובילו למותו של איש המילואים סרגיי מתתוב. מחקירת היחידה המרכזית של מחוז מרכז עולה כי שני המתנקשים רכבו על אופנוע שהוסווה כאופנוע משטרתי עם אורות כחולים, מעילי שוטרים ודגמ"ח צבאי ונצמדו לג'יפ רוביקון שבו ישבו היעדים שלהם.
בשלב מסוים, כשהתקרבו אל כלי הרכב, פתחו לעברו בירי צרורות. יושבי הג'יפ שנפגעו ניסו להימלט מהרכב, בעוד אחד המתנקשים יורד מהאופנוע וממשיך לירות לעברם מטווח קצר. באותו רגע עצר במקום רכבו של מתתוב, שזיהה את הירי וחשב שמדובר בפיגוע טרור. הוא ירד מהרכב במטרה לסייע או להגיב אך נקלע לקו האש ונורה למוות.
חיילים מיחידה מיוחדת ששהו סמוך לבסיס בקרבת מקום שמעו את הצעקות "מחבלים" מצד אזרחים שהיו בזירה, ופתחו באש לעבר אחד הרוכבים, שנפצע אנושות ומותו נקבע מאוחר יותר. הרוכב השני נמלט, אך נעצר בהמשך במחסום משטרתי.
במשטרה מדגישים כי מדובר באירוע פלילי מתוכנן היטב, שבוצע בתחכום יוצא דופן ובתחפושת של גורמי ביטחון.