במסגרת היערכות משטרת ישראל ולוחמי מג"ב לאבטחת מתחם קבר רחל והמבקרים בו לקראת חגי תשרי ובימות השנה, ניהלה המשטרה חקירה סמויה כנגד חשודים שבמספר מקרים יידו לעבר כוחות משטרה ומג"ב הפועלים במקום אבנים, בקבוקי תבערה ומטענים מאולתרים.
במהלך חודש אוגוסט יודו במספר מקרים מטענים, בקבוקי תבערה ואבנים לעבר כוחות הביטחון הפועלים במתחם קבר רחל. כתוצאה מכך חוקרי משטרת ישראל פתחו בחקירה סמויה במסגרתה הופעלו מגוון אמצעים טכנולוגיים נרחב במקביל לעבודת מודיעין מאומצת.
מהחקירה הסמויה שארכה כחודש עלתה זהותם של 3 חשודים (15-16) תושבי שטחים, שעפ"י החשד חברו יחדיו כחולייה וביצעו מספר אירועי ידוי אבנים והשלכת מטענים מאולתרים לעבר כוחות הבטחון הפועלים במקום. מהחקירה עולה כי אחד החשודים (16) שוחרר רק לפני כחודשיים לאחר שריצה עונש מאסר בגין הרשעתו בעבירות דומות.
בפעילות מבצעית ממוקדת של משטרת ישראל ובה חוקרים, בלשים ולוחמי משמר הגבול בשיתוף כוחות צה"ל בחטמ"ר עציון בסוף חודש אוגוסט נעצרו החשודים בבתיהם והובאו לחקירה בתחנת עוז.
מהחקירה עלה כי החשודים תכננו ופעלו להשלכת המטענים, ידוי האבנים ובקבוקי התבערה. עפי החקירה הם נהגו להכינם בביתם באמצעות ציוד אותו רכשו, ולאחר מכן הגיעו במספר מקרים בקרבה למתחם קבר רחל בהם השליכו מטענים מאולתרים, בקבוקי תבערה ואבנים לעבר כוחות הביטחון הפועלים במקום.
מעצרם של החשודים הוארך מעת לעת ע"י בית המשפט, וכלל החומר הועבר לפרקליטות הצבאית שהגישה כנגדם כתבי אישום, במסגרתם נעצרו עד תום ההליכים.