הותר לפרסום, כי שירות הביטחון הכללי, בסיוע משטרת ישראל וצה"ל, עצר ב-11 יולי 2014, את חוסאם חסן קואסמה, אשר באדמות שבבעלותו, נתגלו גופותיהם של שלושת הנערים: גיל-עד שער, נפתלי פרנקל ואייל יפרח ז"ל, שנחטפו ב-12 יוני 2014, בידי פעילי חמאס מחברון: מרואן קואסמה ועאמר אבו עישה. בחקירתו הודה קואסמה במעורבות בפיגוע, והצביע על סייענים בהסתרת המבוקשים.

עם גילוי גופות החטופים ב-30 יוני, הפך קואסמה למבוקש, והתכוון להימלט לירדן בתיעוד מזויף, בסיוע בני משפחתו תושבי חברון – השאם קואסמה, כבן 35, ג'מיל קואסמה, כבן 38, וחסן קואסמה, כבן 45, פעיל חמאס. במבצע מודיעיני של שב"כ, הוא אותר ונעצר במקום מסתור במחנה הפליטים שועפאט.

יצוין, כי חוסאם קואסמה, תושב חברון, כבן 40, כלוא לשעבר (2002-1995) על-רקע פעילות חמאס, לרבות השתייכות לחוליה, שביצעה פיגועי מטענים. קואסמה הוא בן למשפחה, שבניה, היו מעורבים בביצוע פיגועי טרור קשים מטעם חמאס. כך, אחיו, חסין קואסמה מרצה מאסר עולם על חלקו בפיגוע מטען ליד בנייני האומה בירושלים (מרס 2011, תיירת בריטית נהרגה ועשרות נפצעו). אח נוסף, מחמוד קואסמה, שנגזר עליו מאסר 20 שנה על סיועו להוצאת פיגוע ההתאבדות הכפול בבאר שבע (אוגוסט 2004, 16 ישראלים נהרגו), שוחרר במסגרת "עסקת שליט", וגורש לרצועה (נובמבר 2011).

בחקירתו בשירות הביטחון הכללי ובחקירת נוספים, עלה כי חוסאם קואסמה, ששימש כדרג מפקדה למבצעי פיגוע החטיפה. הוא השיג, מתוקף תפקידו זה, ובאמצעות אחיו מחמוד, השוהה ברצועה, סכום של 220,000 ₪ לצורך ביצוע הפיגוע. בסכום זה נרכשו, טרם הפיגוע, ובסיוע של נוח אבו עישה, תושב חברון, כלי הרכב ששימשו לביצועו, שכזכור, את הרכב ששימש לחטיפה, שרפו המפגעים באזור דורא, ואת רכב המילוט נטשו בעיר חברון.

בנוסף, שימש כסף זה לרכישת אמל"ח: 2 רובים ושני אקדחים, שהועברו למרואן קואסמה, לפני הפיגוע. את האמל"ח רכש חוסאם מפעיל חמאס, עדנאן מחמד עזאת זרו- כבן 34, תושב חברון.

עוד עלה בחקירה, כי לאחר רצח הנערים החטופים, הגיע מרואן קואסמה אל חוסאם, ויחד נסעו למקום בו הונחו גופות הנערים. הם העבירו אותם לחלקת אדמה, אותה רכש חוסאם מספר חודשים קודם לכן, וקברו אותם שם. אחר כך סייע חוסאם למרואן קואסמה ולעאמר אבו עישה, שבעת העברת הגופות נשאר בעיר חברון, להסתתר.

בחקירתו של חוסאם קואסמה עלתה גם מעורבותם של נוספים מחברון, אשר נעצרו והודו במתן סיוע למבוקשים. ביניהם שני אחים:
ערפאת אברהים מחמד קואסמה, כבן 50, תושב חברון, כל"ש חמאס בכיר. הודה כי הסכים לסייע בהסתרת המבוקשים, וכי לאחר ביצוע הפיגוע אכן הסתירם באדמות שבבעלותו.

אחמד אברהים מחמד קואסמה, כבן 64, תושב חברון. הודה כי לפני הפיגוע פנה אליו מרואן קואסמה, וביקש את סיועו בהסתרת מבוקשים לרש"פ, והוא הפנה את מרואן לאחיו ערפאת.

עם תום החקירה, הועברו תיקיהם של הנחקרים לפרקליטות הצבאית באיו"ש, לצורך גיבוש כתב אישום בעניינם.