Cuộc kiểm tra được thực hiện vào ngày 22 tháng 2 — sau khi khoảng mười kẻ vô danh tấn công cơ quan ngoại giao, giam giữ nhân viên trong nhiều giờ, sau đó họ rời khỏi tòa nhà, lấy đi nhiều máy tính và tài liệu. Trước đó, tờ El País, dẫn nguồn tin từ Cảnh sát Quốc gia và Trung tâm Tình báo Quốc gia đã thông báo rằng CIA có thể liên quan đến vụ tấn công. Chính thức Bộ Nội vụ không bình luận về quá trình điều tra và không nêu tên nghi phạm.
Trong quá trình lục soát tại đại sứ quán, nằm trong ngôi biệt thự sang trọng ở thủ đô Tây Ban Nha, cảnh sát đã phát hiện ra một số lượng lớn vũ khí, bao gồm súng trường và súng ngắn, El Mundo viết. Ngoài ra, đã tìm thấy một số vũ khí nòng ngắn. Nguồn tin của tờ báo không xác định chính xác số lượng vũ khí đang được nhắc đến. Như tờ báo viết, không loại trừ rằng tất cả hoặc một phần vũ khí đã được những kẻ tấn công sử dụng.
Theo El Mundo, những kẻ tấn công bịt mặt đã tấn công những người có mặt trong cơ quan đại diện ngoại giao (ngoài nhân viên sứ quán lúc đó còn có một nhóm sinh viên Bắc Triều Tiên), trói tay và đánh họ. Đồng thời, họ tách người đứng đầu hiện tại của phái đoàn ngoại giao tạm thời phụ trách vụ So Yun Sok khỏi phần còn lại của nhóm và đưa đến một phòng riêng để thẩm vấn. Theo thông tin của tờ báo, họ đã cố gắng tìm hiểu thông tin về Kim Hyuk Chol, cựu đại sứ CHDCND Triều Tiên ở Madrid, người đã tích cực tham gia vào quá trình chuẩn bị cho cuộc gặp thượng đỉnh giữa Tổng thống Mỹ Donald Trump và nhà lãnh đạo Triều Tiên Kim Jong Un tại Hà Nội, được tổ chức vài ngày sau vụ tấn công.
So Yun Sok nói với cảnh sát rằng những kẻ tấn công đến từ Hàn Quốc, và họ trói tay nhân viên, chụp túi nhựa lên đầu và đánh họ. Đại sứ Hàn Quốc tại Tây Ban Nha tuyên bố rằng chính quyền Hàn Quốc không liên quan gì đến vụ tấn công.
Nguồn tin El Mundo trong tình báo Tây Ban Nha nói rằng CIA phủ nhận sự liên quan của họ và "cực kỳ khó xác nhận sự vụ".
"Nhưng rõ ràng là họ đang tìm kiếm thứ gì đó mà cựu đại sứ Kim Hyuk Chol để lại trong một số máy tính ở Madrid",- các nguồn tin cho biết.
Vào tháng 9 năm 2017, chính phủ Tây Ban Nha đã trục xuất Đại sứ Kim Hyuk Chol khỏi đất nước sau vụ thử hạt nhân và tên lửa do Bình Nhưỡng tiến hành.