כוחות הביטחון עצרו במהלך הלילה (בין ראשון לשני) שלושה חשודים - שני רופאים ואח - במעורבות בירי אתמול בכביש 465 בבנימין, שבו נרצח עמאר מנסור, בן 34 מבית חנינא, ונפצעה אנושות רוקחת מבית החולים הדסה. שניים מהם חשודים בביצוע הרצח, והשלישי בסיוע. הנחת העבודה של כוחות הביטחון נשארה זהה, ולפיה מדובר בפיגוע על רקע לאומני.
החשודים הם ד"ר אייסר ברגותי, רופא מרדים מהכפר בית רימא שליד רמאללה, שנעצר בבניין מגורים בשכונה ברמאללה; ד"ר חאלד אל-חרוף שנעצר באל-בירה שליד רמאללה; ומוריד אל-עטרי מהעיירה עטרה, שעובד בתור אח. לפי דיווחים פלסטיניים הוא נעצר בבית ליד מחנה הפליטים ג'לזון, שמצפון לרמאללה.
החשודים נעצרו בעקבות פעילות מודיעינית ומבצעית של שב"כ, לוחמי הימ"מ, מג"ב וצה"ל. בחקירה ראשונית השלושה קשרו את עצמם לביצוע הפיגוע. הם הועברו להמשך חקירת שב"כ.
הרכב שכנראה שימש את המחבלים ננטש בסמוך לזירת הפיגוע, לאחר שהיה מעורב בתאונה, ונוסעיו החשודים נמלטו. כוחות צה"ל ומשטרה הגיעו לזירה ופתחו בחקירה ובמצוד - שבמהלכו נעצרו השלושה כ-15 שעות לאחר הפיגוע.
במהלך הפיגוע אתמול נפצעה באורח אנוש מירי רוקחת בת 42 שעובדת בבית החולים הדסה עין כרם בירושלים, והייתה עם מנסור ברכב. היא נפגעה בפניה ובצווארה מירי, ופונתה תחילה על ידי עובר אורח לבית חולים ברמאללה.
משם הועברה האישה לבית החולים שבו היא עובדת. לאחר החייאה ומתן מנות דם ביחידת הטראומה, היא הובהלה אל יחידת צנתורי המוח - שם עברה צנתור להפסקת הדימום.