Het onderzoek naar de aanslag op rampvlucht 103 wordt meteen groot aangepakt. Onderzoeksteams uit onder andere Amerika, Schotland, Duitsland en Malta zetten een klopjacht in op de daders. De tocht leidt door dertien landen en in één jaar verzamelen Schotse detectives meer dan 15.000 standpunten.

Aanvankelijk wordt Iran beschuldigd van de aanslag. Dit Arabische land had een groot motief, namelijk wraak voor het 'per ongeluk' neerhalen van een Iraans passagiersvliegtuig door een Amerikaans vliegdekschip.
De passagiers van dat vliegtuig waren op pelgrimmage naar Mekka; een hoogtepunt binnen de islam. In het openbaar verklaarde Iran dat de VS voor deze daad zouden moeten boeten. De passagiers in Pan Am 103 waren op weg naar huis om kerst te vieren.

Ook Palestijnse terroristen worden verdacht. Ze behoren tot de beste bommenmakers van de wereld. Iran financiert volgens de Amerikaanse inlichtingendienst CIA de Palestijnse terreurbeweging PFLP-GC, waarvan 'Mister Bomb' Ahmed Jibril de leider is.

Geheel onverwacht wordt op 14 november 1991 de beschuldigende vinger naar Libië uitgestoken. De Verenigde Staten en Groot-Brittannië hebben drie redenen om de twee Libiërs Abdel Basset Megrahi en Lamen Khalifa Fhimah tot de meest gezochte criminelen ter wereld te bestempelen.

Ten eerste wordt twee jaar na de ramp in Lockerbie een electronisch plaatje van een tijdbom gevonden. Het blijkt een stukje van het model MST-13 te zijn, dat in Zwitserland is gemaakt. Daarvan was een exemplaar aan Libië verkocht in 1985, maar ook andere landen kochten deze bom.

Een kinder t-shirt dat om de bom was gewikkeld, leidt naar een van de verdachten. Het shirt was gemaakt in Malta en werd slechts door één winkel in Malta verkocht. De verkoper krijgt verschillende foto's van terroristen onder zijn neus en hij pikt de foto van Megrahi eruit.

De werkzaamheden van de twee Libiërs verschafte hen de ultieme mogelijkheid de koffer met de tijdbom in de Pan Am 103 te krijgen. Beiden werkten op het moment van de aanslag als official in het kantoor van de Libische luchtvaartmaatschappij op het vliegveld van Malta.
De koffer met de tijdbom kwam waarschijnlijk van dit Maltese vliegveld naar het vliegveld in Frankfurt. Vanaf daar werd de koffer via de transportband geleid naar de Pan Am die klaarstond via Londen naar New York te gaan.