事故の原因究明を担った航空事故調査委員会の最終報告書は、事故の根本要因が機体の構造的欠陥にあったことを詳細に示している。事故機は1978年に伊丹空港で尻もち事故を起こしており、その際の修理作業を機体製造元であるボーイング社が手がけていた。
修理の際、後部圧力隔壁のリベット結合において本来必要な接続プレートが切断され、強度が著しく低下した状態で施工されていた。金属疲労の蓄積によって飛行中に隔壁が破断し、噴出した高圧空気が垂直尾翼の大半を吹き飛ばすとともに、4系統ある油圧配管をすべて切断。操縦不能に陥った機体は迷走の末、山中に墜落した。企業の施工ミスとチェック機能の不備という人為的要因こそが、この大惨事の本質であった。