雖然伊朗官方初步調查報告指出墜毀前機身就已着火，並一度嘗試返航，但英美加則指出按照現有情報顯示，該客機是遭伊朗防空導彈意外擊落，伊朗對此作出否認，並將這一說法稱作「不合邏輯的謠言 」。
但烏克蘭安全官員表示，正探索數種可能原因，除了引擎技術問題，還包括敵意行為，如被地對空導彈擊中或恐怖襲擊等。烏克蘭國家安全委員會秘書長丹尼洛夫9日在facebook發文稱，烏克蘭正探索各種可能原因，包括客機與另一個空中物體相撞、被伊朗防空系統發射的導彈擊中、技術問題引致的引擎爆炸，或是恐怖行為導致的機上爆炸。他說，現在尚沒有理由相信飛機被導彈擊中。
而一名美國官員說，根據衛星數據，失事客機從德黑蘭起飛兩分鐘後，偵測到兩枚地對空導彈的熱訊號，接着飛機附近迅即發生爆炸。熱訊號數據隨後顯示飛機墜落時已起火。
多名美國官員說，如今華盛頓愈來愈相信，伊朗是誤射了這架客機。而他們會有這種看法，是根據美國軍方和情報單位從衛星，雷達和電子數據不斷蒐集的資料分析得來。對此美國總統特朗普也表示，「有人可能犯了錯誤」。他不認為是機械問題造成的，「這是一件悲慘的事。但另一方面，可能有人犯了錯」。
對於這些指控，伊朗方也作出反駁。伊朗新聞電視台報道，伊朗民航組織負責人阿貝扎德9日否認有關報道並將這稱作「不合邏輯的謠言(illogical rumors) 」。
阿貝扎德說，從科學觀點而言，這架烏克蘭客機不可能遭到導彈擊落。
阿貝扎德進一步表示，根據目擊者說法和從飛機零件蒐集到的數據，這架飛機起飛3分鐘後着火，而機長在飛行高度8,000呎（2,400米）時試圖讓飛機折返，但因為火勢，飛機墜毀而且爆炸，「考量飛機墜毀方式，以及機長試圖折返霍梅尼機場而沒有在空中爆炸，因此，徹底排除它被導彈擊落這樣的說法」。
阿貝扎德也說，根據國際規定，失事地點所在國家有責任進行調查，所以由伊朗民航組織負責；但由於失事客機屬於烏客蘭，烏克蘭必須跟伊朗合作，也已開始合作，他們的專家團隊已經抵達德黑蘭。
總部位於加拿大滿地可的國際民航組織9日表示，已收到伊朗官方關於PS-752號航班事故的正式通知。國際民航組織同時呼籲，在完成調查並確認結果之前，減少對事故可能原因的臆測。
