Theo tài liệu của đoàn Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam thì Cơ quan điều tra quốc tế cử người xuống hiện trường nhưng không tìm được chứng cứ xác thực (không tìm được mảnh đạn pháo tại hiện trường), lời khai của nhân chứng thì có nhiều mâu thuẫn. Trong quá trình điều tra, Ủy ban quốc tế bị một số người địa phương hành hung trong khi cảnh sát Việt Nam Cộng hòa chỉ đứng nhìn không can thiệp, còn sĩ quan liên lạc thì tránh mặt. Đoàn điều tra do Đại tá Grombose của Hungary dẫn đầu. Trên đường đến hiện trường, phía Việt Nam Cộng hòa huy động các lực lượng bán vũ trang đóng giả dân thường căng các biểu ngữ vu cáo Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam.[8][10]

Cũng theo bên Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam thì khi Ủy ban Quốc tế (ICCS) hỏi nhân chứng là Hiệu trưởng trường tiểu học, ông ta trả lời là đã nhặt được đuôi đạn cối ở chính giữa hố đạn nhưng trên thực tế điều đó không thể xảy ra (vì trái với nguyên lý nổ của đạn súng cối). Bên cạnh đó, ông ta cũng không thể đưa ra cái đuôi đạn súng cối như đã nói cho Ủy ban Quốc tế. Cái hố mà ông hiệu trưởng nhắc tới rất nông hình bầu dục chứ không phải hình tròn như hố nổ của pháo cối, kích thước rất nhỏ so với sức công phá của đạn cối khi dài 40 cm, rộng 20 cm, sâu 5 cm. Trên tường của lớp học không có dấu hiệu của mảnh văng từ đạn cối nhưng tường phía đông của vị trí cái hố lại có chi chít các vết đạn to bằng đầu đũa. Cuối cùng, tổ điều tra thống nhất kết luận là không có dấu hiệu của một vụ nổ đạn cối.[10]

Với nhân chứng thứ 2 là quận trưởng Cai Lậy, Trung tá Quân lực Việt Nam Cộng hòa Lê Văn Lý, ông ta khẳng định ở Cai Lậy không có Quân Giải phóng miền Nam Việt Nam. Do tầm bắn tối đa của đạn cối 82mm chỉ là 3 km, kết hợp với lập luận của Trung tá Lê Văn Lý thì trường tiểu học Cai Lậy ở ngoài tầm bắn của Quân Giải phóng. Ông ta cũng không thể nói rõ thời điểm ông ta nhận được tin về vụ việc và thời điểm đến hiện trường. Việc vị quận trưởng này vẽ một đường thẳng để mô tả quá trình bay của đạn cối nhằm phù hợp với các bằng chứng tại hiện trường đã khiến toàn bộ tổ điều tra bật cười lớn vì sai cơ bản nguyên tắc bay của đạn cối.[10]

Khi Tổ điều tra rời khỏi hiện trường, lực lượng cảnh sát Việt Nam Cộng hòa đã không ngăn cản việc tổ điều tra bị hăm dọa và hành hung. Xe của đoàn điều tra bị ném đá, thậm chí sỹ quan Hungary và Iran đã bị thương. Đặc biệt, xe của phái đoàn Hungary và Ba Lan bị tấn công quyết liệt nhất.[10]

Theo thông tin của báo American Report, số ra ngày 15/04/1974 như sau[11]:

• Nhà chức trách Việt Nam Cộng hòa đã ngay lập tức phong tỏa đến trường, "ngăn chặn cha mẹ của học sinh và các láng giềng tới giúp đỡ cho người bị thương, ngăn nhà báo vào sân trường". Các nạn nhân được đưa vào bệnh viện quân y thay vì một bệnh viện dân sự để cô lập họ. (The RVN forces also took the wounded to a military instead of a civilian hospital and kept them in isolation).
• Tại hiện trường phái đoàn ICCS Iran và Indonesia tìm ra một thứ được coi là bằng chứng, đó là một đuôi một quả đạn cối 82mm do Trung Quốc nhưng thứ này dường như được lấy từ một triển lãm về những chiến lợi phẩm QLVNCH thu được (the prize exhibit) hơn là lấy tại hiện trường (takes some of the proof power from the prize exhibit allegedly discovered by the ICCS team at the site: the tail fins of a Chinese-made mortar shell of a calibre (82 mm))
• Tại cuộc họp sau đó, Việt Nam Cộng hòa phân phát các bức ảnh mô tả việc các thành viên ICCS "khám phá" ra đuôi một quả đạn cối 82mm do Trung Quốc sản xuất, nằm giữa một cái hố nhỏ trên mặt đất. Điều này được Việt Nam Cộng hòa cho là cái hố gây ra bởi vụ nổ, và đó là chứng tích cho thấy Quân Giải phóng gây ra, nhưng các phóng viên đã tự hỏi liệu các bức ảnh đã đủ chứng minh rằng các học sinh bị giết bởi đạn cối hay chưa, vì hố đó quá nhỏ và tại sao cái đuôi đạn cối lại có thể nằm giữa hố đó mà không bị văng đi. Cuộc điều tra của bây giờ trở thành một thử thách pháp y - thật khó để tìm được bằng chứng để chứng minh bất cứ điều gì này vào thời điểm muộn như vậy. (At a special dress briefing by Saigon officials, photographs were distributed showing the ICCS members “discovering” the tail fin from a mortar round resting in a small depression in the ground. This, supposedly, was the hole caused by the mortar blast — and reporters were asked to tell the world that the discovery photo proved that the students were killed by the mortar once attached to that fin).
• Phía Sài Gòn muốn cuộc điều tra giới hạn trong các sân trường, trong khi Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam muốn điều tra cả các khu vực xung quanh. Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam hy vọng tìm thấy bằng chứng cho thấy các lực lượng Việt Nam Cộng hòa đã tham gia bắn phá khu vực này (Một số cư dân Cai Lậy đã kể lại - mà không thể đưa ra bằng chứng cụ thể - rằng họ tin đó là một phát đạn từ pháo binh quân VNCH đã bắn vào trường). Phía Sài Gòn từ chối cho phép điều tra xung quanh, với lý do một cuộc điều tra diện rộng sẽ khiến ICCS trở thành nhân chứng cho những cố gắng để minh oan của Chính phủ Cách mạng lâm thời Cộng hòa miền Nam Việt Nam. (Saigon wants the inquiry limited to the school grounds, whereas the PRG wants it to include the surrounding area. The PRG hopes for evidence to show that ARVN forces were engaged in shelling the area. Some Cai Lay residents have said — without offering concrete evidence — that they believe it was a short round from ARVN artillery that hit the school.) The RVN believe the real PRG aim in pushing a wide-area inquiry has to do with its recent territorial advances in the area — they would like an ICCS witness to their gains.