俄分析人士指出，袭击者特意在周五晚间人群最密集时下手，显然蓄谋已久、准备充分。此外，俄总统选举日前刚结束，莫斯科安保从之前的高度戒备到现在相对放松，这也是恐怖分子选择时机的重要原因。
俄侦查委员会指出，对音乐厅的初步检查结果表明，恐怖分子在袭击中使用了自动武器，并使用易燃液体纵火，音乐厅的房顶被熊熊大火烧塌，导致很多遇难者死于枪伤或燃烧物中毒。