调查工作持续了近3年时间，光侦破经费就花去了数亿美元。仅为调查所进行的面谈就达1.4万多次。联邦调查局派驻在世界各地的探员几乎都参加了调查工作。
几千块碎片散落范围达2188平方公里，从洛克比镇的西北角一直延伸到北海。为了求得真相，调查人员在英格兰租了一个巨大的国防仓库，按照飞机建造的图纸划分比例，日夜忙碌。
最后，把几千片103航班的残骸拼起来了。机身上那个向外轰开的大洞终于让他们锁定了爆炸点：行李舱AVE4041中层，行李编号8849，赭红色的硬壳皮箱。
在仓库里，当一个警官将皮箱的27片碎片放到桌上，掉出了一小块东西。经过皇家军备研究与发展中心的鉴定，这是来自东芝RT8016或RT8026的收音机电路板。调查人员马上联想起不久前被警方逮捕的几个巴勒斯坦解放组织成员，他们的炸药恰好藏在东芝牌收音机里，但是型号不同。
现场爆破专家很快发现了其他证据。箱子的商标是“新秀丽”牌，产地为美国科罗拉多州丹佛市。这种型号的箱子在1985-1988年间共生产了2300只，全部销往中东地区。
