Ngay sau vụ tai nạn, Ủy ban Điều tra của Nga đã phát động một vụ án hình sự để tìm hiểu nguyên nhân vụ rớt máy bay.[8]

Các quan chức Nga đã đánh giá thấp khả năng của một vụ tấn công khủng bố như là nguyên nhân, tập trung nhiều hơn vào khả năng do lỗi cơ khí hoặc do con người. Tuy nhiên, họ đã bị chỉ trích vì người ta tin rằng một sự hư hỏng trên tàu có thể đã được phi hành đoàn báo cáo và việc không báo cáo bất kỳ sự cố đã dẫn đến sự nghi ngờ.[9]

Một ánh chớp sáng quay được bởi CCTV dọc theo bờ biển Sochi làm dấy lên suy đoán của vụ nổ trên không hoặc từ tác động từ biển.[10][11]

Tổng thống Nga Vladimir Putin cho biết Nga sẽ thực hiện một ngày quốc tang vào ngày 26 tháng 12 năm 2016.[12]

Ngày 27/12, thiết bị lưu trữ dữ liệu đầu tiên của chuyến bay đã được tìm thấy và được chuyển về Viện Nghiên cứu Trung ương của Không quân Nga để giải mã.[13]