Der Untersuchungsbericht kommt zu dem Schluss, dass die Boeing 777-200ER (9M-MRD) von der Detonation eines 9N314M-Sprengkopfs zum Absturz gebracht wurde, der mit einem Buk-Flugkörper 9M38 in der Ost-Ukraine gestartet wurde. Das Buk-Flugabwehrraketensystem (NATO-Codename SA-17 "Grizzly") wurde ursprünglich Ende der 70er Jahre in der Sowjetunion zur Bekämpfung von Zielen in mittleren Höhen entwickelt. Der Sprengkopf explodierte um 13:20:03 Uhr (UTC) links über dem Cockpit des Verkehrsflugzeugs. Der vordere Bereich wurde daraufhin von rund 800 Schrapnellstücken durchschlagen, welche die dreiköpfige Besatzung sofort töteten. Das Flugzeug brach auseinander, und alle 298 Personen kamen ums Leben. Die Wrackteile verteilten sich auf eine Fläche von 50 Quadratkilometern.
Das Untersuchungskomitee rekonstruierte auf dem Fliegerhorst Gilze-Rijen den vorderen Teil der Boeing 777 aus den geborgenen Wrackteilen. Aufgrund der anschließenden Analyse schloßen die Spezialisten andere Möglichkeiten wie eine Explosion innerhalb des Flugzeugs oder den Abschuss durch einen Luft-Luft-Flugkörper aus. Nur eine Buk-Rakete hätte aufgrund der gefundenen Hinweise zum Absturz führen können. Dazu zählten das Schadensbild sowie die in den Wrackteilen und den Leichen der Besatzungsmitglieder gefundenen Fragmente. Farbrückstände auf diesen Teilen passten zu Segmenten einer in der Gegend gefundenen Buk-Rakete. In den letzten 20 Millisekunden der Cockpitaufzeichnung seine zwei Geräusche zu hören, die zur Explosion des Sprengkopfs passten, da sie von außerhalb des Flugzeugs stammten.
Der Flugkörper wurde von einem Gebiet mit dem Radius von 320 Quadratkilometer abgefeuert. Zur Bestimmung der genauen Position seien weitere forensische Untersuchungen nötig, die die Niederländer allerdings nicht leisten könnten. Somit bleibt die Schuldfrage weiter offen.
Trotz des bewaffneten Konflikts in der Ost-Ukraine war der Luftraum nicht gesperrt. Zwischen dem 14. und 17. Juli 2014 nutzen 61 Betreiber aus 32 Ländern die entsprechenden Routen. Allein am Tag des Abschusses überflogen 160 Verkehrsflugzeuge das Gebiet. Aus Sicht der Niederländer hätte die Ukraine den Luftraum für den zivilen Verkehr sperren sollen, da es bereits Hinweise über die Verwendung von Flugabwehrsystem in größeren Höhen gab. Daher schlägt das niederländische Safety Board vor, dass in der Flugplanung künftig auch die Überflüge von Konfliktregionen genauer betrachtet werden sollen, um Risiken zu vermeiden.