CNN引述消息称，其中一个炸弹疑被放在一个压力煲内，然后藏于一个背包内，估计是用计时器引爆。而研究恐怖活动的专家认为，初步看来，这次炸弹袭击未必是恐怖组织发动，反而像是本土极端分子所为，甚至是疯狂独行侠所为。
波士顿马拉松是国际赛，确可能吸引极端分子施袭。美国警方早于2003年曾发表报告称，马拉松可能成为「恐袭目标」，因为赛事有大量跑手及观众，又有电视直播，规模够大兼具象徵意义，吸引各地恐怖分子下手。但初步资料显示，今次兇徒使用的爆炸装置是土制炸弹，而非可酿成更大伤亡的精密炸弹。专家称，今次爆炸冒出白烟，可能是用市面有售的火药，而非军用炸药；凭爆炸装置种类推测，相信袭击不是由外国政府或大型国际恐怖组织策动，反而像本土恐怖分子所为。
前FBI反恐调查员罗西尼（Mark Rossini）说，今次袭击与2004年马德里连环炸弹袭击类似，涉及多个爆炸装置，而且装置爆炸后造成火球，显示炸弹可能使用丙烷或汽油作为助燃剂，与马德里袭击案类似。他估计，爆炸装置不是在赛前安放，可能是存于背包、赛事进行时拿到终点线附近后引爆。
