虽然伊朗官方初步调查报告指出坠毁前机身就已着火，并一度尝试返航，但英美加则指出按照现有情报显示，该客机是遭伊朗防空导弹意外击落，伊朗对此作出否认，并将这一说法称作“不合逻辑的谣言 ”。
但乌克兰安全官员表示，正探索数种可能原因，除了引擎技术问题，还包括敌意行为，如被地对空导弹击中或恐怖袭击等。乌克兰国家安全委员会秘书长丹尼洛夫9日在facebook发文称，乌克兰正探索各种可能原因，包括客机与另一个空中物体相撞、被伊朗防空系统发射的导弹击中、技术问题引致的引擎爆炸，或是恐怖行为导致的机上爆炸。他说，现在尚没有理由相信飞机被导弹击中。
而一名美国官员说，根据卫星数据，失事客机从德黑兰起飞两分钟后，侦测到两枚地对空导弹的热讯号，接着飞机附近迅即发生爆炸。热讯号数据随后显示飞机坠落时已起火。
多名美国官员说，如今华盛顿愈来愈相信，伊朗是误射了这架客机。而他们会有这种看法，是根据美国军方和情报单位从卫星，雷达和电子数据不断蒐集的资料分析得来。对此美国总统特朗普也表示，“有人可能犯了错误”。他不认为是机械问题造成的，“这是一件悲惨的事。但另一方面，可能有人犯了错”。
对于这些指控，伊朗方也作出反驳。伊朗新闻电视台报道，伊朗民航组织负责人阿贝扎德9日否认有关报道并将这称作“不合逻辑的谣言(illogical rumors) ”。
阿贝扎德说，从科学观点而言，这架乌克兰客机不可能遭到导弹击落。
阿贝扎德进一步表示，根据目击者说法和从飞机零件蒐集到的数据，这架飞机起飞3分钟后着火，而机长在飞行高度8,000呎（2,400米）时试图让飞机折返，但因为火势，飞机坠毁而且爆炸，“考量飞机坠毁方式，以及机长试图折返霍梅尼机场而没有在空中爆炸，因此，彻底排除它被导弹击落这样的说法”。
阿贝扎德也说，根据国际规定，失事地点所在国家有责任进行调查，所以由伊朗民航组织负责；但由于失事客机属于乌客兰，乌克兰必须跟伊朗合作，也已开始合作，他们的专家团队已经抵达德黑兰。
总部位于加拿大满地可的国际民航组织9日表示，已收到伊朗官方关于PS-752号航班事故的正式通知。国际民航组织同时呼吁，在完成调查并确认结果之前，减少对事故可能原因的臆测。
