Unul dintre ei este Yunus Emre Alagoz, liderul unei reţele de sprijin a grupării jihadiste Statul Islamic (SI) în sud-estul Turciei, iar al doilea este Omer Deniz Dundar, membru al aceleiaşi reţele. Poliţia a identificat de asemenea vehiculele folosite de aceştia în călătoria de la Gaziantep (oraş situat în apropierea graniţei cu Siria) la Ankara. Autorităţile au arestat o a treia persoană considerată complicele celor doi, dar a cărei identitate nu a fost dezvăluită, fiind prezentată doar cu iniţialele Y.S.La rândul său, cotidianul Milliyet a relatat că Yunus Emre Alagoz a fost filmat de camerele de supraveghere, menţionând de asemenea că acesta era fratele mai mare al lui Abdurrahman Alagoz, un jihadist care a comis un alt atac sinucigaş pe 20 iulie în localitatea Suruc, în timpul unei adunări a stângii prokurde, soldat cu 34 de morţi.
Dispozitivul exploziv folosit în acel atentat este identic cu cel utilizat în atentatele de sâmbătă. A fost utilizat acelaşi exploziv, TNT, în aceeaşi cantitate, iar bombele artizanale a fost prevăzute şi cu bile metalice, pentru a se amplifica efectul mortal.