美国之音引述报告说，中国跟踪监视美国EP-3E侦察机的歼八战斗机长机飞行员做出危险动作，没有安全操纵飞机，从而导致此次撞机事件。
报告说，中国飞行员三度驾机接近美国飞机。第一次接近美国侦察机的时候，双方距离大约十英尺，中国飞行员向美方飞机致军礼，旋即离开。
第二次飞过美国军机的时候，双方在同一高度，相距只有五英尺。中国飞行员向EP-3E侦察机机组人员做出向前推进的手势，然后再次离开。
在中国战斗机第三次、也是最后一次飞向美国侦察机的时候，中国飞行员由于速度过快，错过接近美国军机的机会，在中国飞机试图抬起机头，降低速度的时候，飞机的垂直尾翼和EP-3E侦察机的机身和一号发动机螺旋桨相撞，中国F-8战机断成两截，EP-3E侦察机严重受损。
报告并指出，两机相撞后，EP-3E侦察机急速下降，从飞机重新得到控制到迫降之间的时间很短，加上机组人员一时惊慌，并没有完全销毁所有的机密资料。飞机在海南岛降落之后，机上仍然有机密资料和设备。这些资料或被藏在飞机某处，或被用手撕毁。报告结论认为，中国从机上获取机密情报的可能性极大。
调查报告对今后应付紧急情况提出了很多建议，包括机组人员随机应变的训练。中国方面在撞机事件后也自行做了调查，中方认为肇事责任完全在美方。中方调查报告说，从EP-3E侦察机受损痕迹判断，美机受损部位是在前方迎风面，因此是美国飞机突然转向撞压中国飞机，才导中国F-8战机断成两截，机毁人亡。
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