กลุ่ม ISIL แถลงการณ์ผ่านทางเว็บไซต์สำนักข่าวอามัก สื่อแนวร่วมของกลุ่ม ISIL เมื่อวันอังคาร ระบุว่า นักรบกลุ่มเป็นผู้ลงมือโจมตีด้วยระเบิด และระเบิดสายคาดเมื่อวันอังคาร มีเป้าหมายที่สนามบินและสถานีรถไฟใต้ดินย่านใจกลางกรุงบรัสเซลส์ เมืองหลวงของประเทศที่มีส่วนร่วมในกองกำลังพันธมิตรที่ต่อต้าน ISIL
ขณะเดียวกัน เจ้าหน้าที่เบลเยี่ยมได้เผยแพร่ภาพ ชาย 3 คนผู้ต้องสงสัยมีส่วนร่วมในการโจมตีสนามบินซาเวนเทม โดยเป็นภาพบันทึกจากกล้องวงจรปิดของสนามบิน แสดงให้เห็นชายหนุ่มวัยรุ่น 3 คน 2 คนผมดำ ส่วนอีกคนสวมหมวก เข็นรถใส่กระเป๋าเดินทางผ่านจุดตรวจเอกสารและสัมภาระก่อนขึ้นเครื่อง
เบื้องต้นยังไม่ทราบชื่อบุคคลทั้งสาม และเจ้าหน้าที่ได้ร้องขอต่อสื่อ อย่าเผยแพร่ภาพ เพื่อประโยชน์ในการสอบสวน แต่ภาพได้รั่วไหลทางสื่อสังคมออนไลน์
เวลาต่อมาตำรวจเบลเยียมได้ออกหมายจับผู้ต้องสงสัย 1 ราย ในความเกี่ยวข้องกับเหตุระเบิดโจมตีสนามบินบรัสเซลส์ โดยภาพจากกล้องวงจรปิดพบว่าผู้ต้องสงสัยรายนี้เป็นชายสวมแว่นตา ไว้เคราแพะ สวมเสื้อแจ๊กเก็ตสีขาวและสวมหมวกสีดำ กำลังเข็นรถเข็นที่บรรทุกสัมภาระสีดำขนาดใหญ่
เบื้องต้น วีอาร์ที สถานีโทรทัศน์แห่งรัฐของเบลเยียม รายงานว่า ตำรวจพบปืนอาก้าตกอยู่ใกล้กับศพของมือโจมตีที่สนามบินด้วย