החוקרים ביקשו לדעת, אם הוא הבחין במשהו נוסף שאולי עורר את חשדו. "כן" הוא ענה, "ראיתי שלושה אנשים יורדים במדרגות הבניין לכיוון היציאה. הם לבשו בגדים שחורים ודיברו ביניהם ערבית". השוטרים שנכנסו לדירה, נדהמו נוכח המראות בהם הבחינו: הדייר ישב על מיטתו כשהוא מדמם, כתמי דם נראו על הרצפה, רהיטים שבורים ורסיסי זכוכית היו פזורים בכל מקום.
חקירת האירוע החלה מיד עם הגעת השוטרים לדירה. הם הבחינו כי היא לא נפרצה והבינו כי תיאור האירוע כפי שנמסר להם מפי הדייר הוא נכון. הפצוע פונה למרכז הרפואי יוספטל באילת באמצעות מגן דוד אדום לקבלת טיפול. אחרי שהוא התאושש מעט, החוקרים המשיכו לתשאל אותו כדי להבין את הרקע לתקיפה. הם שמעו ממנו על כך שהיה לו קשר רומנטי עם אישה מהמגזר הבדואי. אחד החשדות שהועלה היה כי על רקע זה הותקף האיש. החיפושים אחרי השלושה החלו מיד עם תחילת החקירה. באותו יום הם אותרו ונעצרו לחקירה. במקביל, המשיכו אנשי המשטרה לחפש ממצאים, ראיות ועדויות למה שהתרחש בזירת האירוע.
אבו צולב הוא עבריין מוכר, שהורשע בעבר 14 פעמים בעבירות שונות, בעיקר הפעלת אלימות ואיומים, והוא אף הפעיל מתוך בית הסוהר בו היה כלוא, גורמי פשיעה לבצע פעולות פליליות שונות, בהן עבירות אלימות כלפי יריביו. גם חוג'יראת הוא עבריין שהספיק לרצות שלוש תקופות מאסר לאחר שהורשע בעבירות של אלימות. אל אטרש אמנם לא היה בעל עבר פלילי, אולם החוקרים סברו כי נוכח המעשה בו היה מעורב, קיימת ממנו סכנה לביטחון הציבור וכן חשש שהוא ינסה לנקום באיש אותו תקפו השלושה.
לצד כתב האישום, שהוגש לבית משפט השלום באילת, הוגשה גם בקשה לעצור את המואשמים עד לתום ההליכים המשפטיים כלפיהם: "נסיבות ביצוע העבירות מלמדות אל אלימות קבוצתית, כוחנית וחסרת רסן, אשר בוצעה תוך זלזול בוטה בבשלמות גופו ובתחושת ביטחונו של הקורבן" נאמר בבקשה להאריך את מעצרם, "העובדה שהם פעלו יחד, כאשר יתרונם המספרי נוצל לצורך הפעלת אלימות כלפי הקורבן, מעצימה את מסוכנותם ומלמדת, כי אין המדובר במעשה רגעי או נקודתי בלבד".