מסתמן כי המחבל שביצע את הפיגוע בכביש 4, בין מחלף חולות למחלף יבנה, ירד רגלית לכביש מאזור החולות הסמוכים כשהוא חמוש - וירה לעבר רכבים חולפים מהשוליים. ניידת של משטרת התנועה שהייתה באזור הגיעה למקום, וחילופי אש התנהלו בין המחבל לשוטרים. המחבל חוסל לבסוף על-ידי אזרח שהיה באזור. נהג שנפצע מהירי נמלט לכיוון מחלף יבנה דרום, ומשם פונה לבית החולים. בשל הפיזור של כמה פצועים לאורך כביש 4 חל בלבול במשטרה, וחשבו כי מדובר בכמה זירות ירי ושהמחבל ירה מתוך רכב חולף.