美航一九一班机坠毁的十五分钟之内，国家交通安全委员会就收到通报，立刻组成一个调查小组，当天就由华盛顿赶到芝加哥，着手调查这个可怕的失事案件。
根据多位目击者的证词及躺在跑道上的那具发动机，这起空难最明显的原因就是飞机的一号发动机在起飞过程中脱落。但是，调查员想知道的却是为什么那具发动机会由机翼下脱落，及为什么在一具发动机脱落后，飞机竟然会坠毁。根据飞机公司的设计，三引擎的DC10不但可以只靠两具发动机维持飞行，更可以在起飞时只靠著两具发动机爬高，所以调查员想了解到底是飞机公司的设计错误，或是在飞机失去一具发动机后，惊慌的飞行员操作错误导致飞机坠毁。
失事调查小组成员在失事当天傍晚抵达现场，兵分二路展开工作：一部分人去跑道上检查脱落的发动机，另一部分人则到坠机现场去检视飞机的残骸。
在跑道上检视脱落发动机的检查员找到一枚断掉的螺栓。这枚螺栓应该装置在发动机派龙后方隔板(Bulkhead)上，负责将派龙与机翼骨架拴紧。检查员当时认为，那枚螺栓早先已经断掉，断掉之后使派龙前方隔板上所承受的扭力加大，导致前方隔板上的两枚螺栓也相继被巨大的扭力扯断。派龙原本是被三枚螺栓固定在机翼下，等这三枚螺丝都相继扯断，整个发动机就由机翼脱落。这个理论在当时看起来合情合理，所以失事调查小组在几天后就宣布他们已经找到发动机脱落的元凶了，并在记者会上展示那枚断落的螺栓。
虽然调查小组已经对外做了如此的宣布，调查小组中的一位金属专家麦克．马克思(Michael Marx)却不这么认为。他仔细检查过那枚螺栓之后，发现螺栓的断裂处相当平整，断裂处也很新，并不是老旧的裂痕，因此他觉得那枚螺栓是在这次意外中折断的，而不是意外之前折断的。简单的说就是：折断的螺栓是结果，而不是起因！
马克思虽然如此认为，但他必须有更强有力的证据来证明自己的论点。于是他开始追查失事飞机的所有维修资料，希望能由维修档案中找出蛛丝马迹。
结果他不必花太多的时间就找到一个相当明显的线索：那架飞机在失事前八个星期曾经做过维修，维修时把一号发动机由机翼上卸下，维修过后再重新装回机翼上。而就在发动机拆卸、重装的过程中，美航并没有按照制造商麦道公司所建议的维修程序来进行。
根据麦道公司所提供的发动机维修程序，发动机必须先由派龙上卸下，然后再将派龙由机翼上卸下。但马克思却发现美国航空公司的维修部门自己发展出一套「省时」的办法，就是将发动机与派龙当成一个单元，一次就将发动机与派龙同时由机翼上卸下。根据美国航空公司维修部门的说法，这套新的程序替公司节省了百余小时的工时。
这套「省时」的程序，看在马克思眼里却是杀死两百七十三人的元凶！
美国航空公司这套「省时」维修程序是将发动机及派龙的整个单元装在一个货物托盘上，然后由技工在一旁引导堆高机的操作员，用堆高机将托盘缓缓抬起，使发动机派龙上的前后两个隔板与机翼上两个吊挂点对准，然后装上螺栓并锁紧，就功德圆满。
听起来这是相当容易的步骤，但在现实环境里并没有那么简单，因为机翼上的吊挂点是固定的，所以派龙上的前、后两个隔板必须在一个『恰好的位置』，才能精确地将前隔板上的两个螺栓洞与后隔板上的一个螺栓洞，和吊挂点上的三个螺栓洞同时对齐。但是要用堆高机将派龙上的两个隔板放在「恰好」的精确位置，非常不容易，而如果仅有一个或两个洞可以对齐时，技工势必要用其它方法试着去将另外的几个洞口对正。这其它的方法可能就包括使用蛮力，且运用蛮力的过程就会让螺栓或隔板受到不该承受的应力。
有了这个发现之后，马克思再回头到飞机残骸处去寻找一号发动机派龙上的前后两个隔板，结果，果不如其然的让他在派龙的后隔板上发现了陈旧的裂痕！马克思根据这些证据，写出了一号发动机为何会在那天起飞时脱落的原因：
● 一号发动机派龙的后隔板在八星期前进行维修时，因为程序不对而承受到了超限的应力，导致后隔板上发生裂痕。
● 此后的八个星期当中，每次飞行在发动机的巨大推力下都会让裂痕扩大。
● 最后到了五月二十五日，飞机起飞时发动机所产生的四万余磅推力，终于将那块后隔板扯断。
● 后隔板扯断之后，后隔板与机翼吊挂点之间的螺栓也随即被拉断，此时整具发动机仅靠著前隔板上的两枚螺栓吊挂在机翼下面。
● 而那两枚螺栓及前隔板却无法承受四万余磅的力量，于是在那巨大的推力之下，发动机以那两枚螺栓的吊挂点为圆心，以顺时钟方向，朝着前方、上方冲去。
● 发动机在前冲的过程中，把派龙上的前隔板扯断，同时将派龙与机翼间的蒙皮及附近的液压管路撕裂，发动机及派龙随即由机翼上方飞脱！
根据马克思所呈现的证据及他所述说的经过，发动机由机翼上脱落的过程真相大白。在知道这个原因之后，下一个问题就是：这架三引擎客机在设计上可以靠著两具发动机飞行，为什么在一具发动机脱落之后，竟然会坠毁？
通常在飞机失事调查时，黑盒子及通话记录器是两项协助调查的利器，因为通话记录器提供了飞机失事前飞航组员在驾驶舱内的对话内容，由这份资料调查员可以了解飞航组员在最后三十分钟内做了什么处置。而黑盒子则可以提供飞机失事前的各种数据如空速、姿态、发动机及各种不同系统的资讯。调查员根据这些资料，就能了解飞机在坠毁前的状况及飞行员在那些状况下做了哪些处置。
调查员在失事当天就在残骸中找到了黑盒子及通话记录器，两个仪器虽然在坠毁时受到巨大的撞击及大火高温的摧残，外观及内部零件均已破损不堪，但经过国家交通安全委员会的专家小心还原后，其内的资料就在调查员前重现。
调查员们聆听驾驶舱内的录音带时失望的发现，录音机竟然在飞机离地的那一瞬间停止录音，所录到的最后一句话就是副驾驶所说的那句「干！」停止录音的原因很简单：通话记录器的电源是由一号发动机提供，一号发动机脱落之后，录音机就因失去电力而停止录音。
在没有通话记录的状况下，调查员只能根据黑盒子中的资料来研判飞机最后的五十余秒中，飞航组员在座舱中做了什么事情。
调查员发现，通话记录器因为失去电源而失效的同时，正驾驶的仪表板、失速警告器及翼前缘襟翼不对称警告灯也在同时失效。理由还是一样：那些仪表的电源都是由一号发动机所提供。
正驾驶的仪表板上所有仪表失效虽然是个问题，但不是大问题，因为副驾驶的仪表板电力是由三号发电机所提供，所以副驾驶前面的仪表仍然有效，而且那时是由副驾驶在操纵飞机，所以正驾驶前面的仪表失效所引起的问题并不是很大。
但是，失速警告器及翼前缘不对称警告灯这两个仪器失效就是个大问题了：这两个仪器都在正驾驶那边，副驾驶仪表板上并没有备份。而最后飞机失事的原因之一，就是因为座舱里所有的组员都没有人知道左翼外侧的翼前缘襟翼已经因为液压油的外泄而收回，右翼的翼前缘襟翼却没有收回，左右两个翅膀的翼前缘襟翼不对称，继而导致左翼失速。
换句话说，正驾驶眼前的仪器已经失效，无法告诉组员「翼前缘襟翼不对称」，而副驾驶的仪器又不能告诉他这个情形。假设驾驶舱里的组员有办法了解这种情况的话，这场悲剧很可能是可以避免的。
起飞之前，飞航组员根据当天飞机的三十七万九千磅总重量，计算出起飞的V1速度是一百卅九浬，带机头的速度该是一百四十五浬，一具发动机失效时的安全爬升速度(V2)是一百五十三浬。根据黑盒子的资料，正驾驶在飞机达到上述速度时，叫出「V1」及「带机头」的指令，副驾驶在一百四十五浬空速时拉回驾驶杆，然后飞机在空速一百五十九浬的时候离地。如果一号发动机早几秒钟在达到V1之前脱落的话，这次失事也可以避免。
事实上，一号发动机就是在飞机达到「带机头」速度之后脱落，那就是副驾驶喊出「干！」的原因。而也在那个时候，正驾驶前面的所有仪表全部失灵。当时驾驶舱内的紧张气氛不难想像。然而黑盒子中的资料显示，担任操纵飞机的副驾驶虽然惊呼了一句非常情绪化的「干！」但还是很专业的按照DC10的紧急操作程序将油门收回，试图将飞机当时已达每小时一百七十二浬的速度，降到紧急程序上指定的V2速度(一百五十三浬)。
副驾驶一面收油门，飞机还是保持正常爬升的姿态，但是发动机脱落后，控制左翼外侧前缘翼襟翼的液压管路也被扯断，造成液压油外泄，而翼前缘襟翼也在液压油外泄的当儿，逐渐被风吹回到「收起」的位置。
飞机左翼外侧的翼前缘襟翼收回之后，不但造成左右双翼前缘襟翼不对称的危险状况，更使得左翼的失速速度提高到每小时一百五十九浬，而副驾驶则是按照规定将飞机的空速保持在一百五十三浬。所以在这速度下，左翼就开始失速，而失速警告器却因为失去电源而无法对飞行员做出警告，于是飞机的左翼失速之后，左翼下垂，整架飞机向左翻滚。
飞行员此刻并不知道飞机左翼已经失速，所以并未将油门即时推上，而仅试图用副翼及右舵来将飞机改正。这些动作对于一架左翼失速的飞机来说是起不了任何作用的，而当时三百多呎的高度也没有任何空间可以让这种大飞机改正。几秒钟后那架飞机左翼先触地，接着坠毁！
正式调查报告
在知道这次失事的来龙去脉之后，国家交通安全委员会在失事调查报告中指出，这次重大失事的直接原因是左翼外侧前缘襟翼在液压油外漏之后收回，造成双翼的外型不对称而导致左翼失速。
失事的间接原因则是美国航空公司的维修部门擅自改动了发动机拆卸程序，且没有仔细考虑若利用堆高机来安装、拆卸发动机，会不会引起不良后果。而八个星期之前在维修这架飞机时，因为采用有瑕疵的程序来安装发动机，导致派龙的后隔板承受过大的应力产生裂痕，裂痕又在后续的几个星期中继续扩大。最后，后隔板终于在那天起飞的巨大推力下断裂。
失事调查报告也指出，飞行组员没有犯错，根据黑盒子所提供的资料，两位飞行员完全遵守紧急程序中的每一项规定。相当讽刺的是，大多数的飞机失事是因为飞行员没有按照紧急程序操作飞机而导致坠毁，而这架飞机却是在飞行员完全依照紧急程序的情况下坠毁！
DC10型客机大挫败
在这次失事之前，DC10客机就因为先前发生了好几次空难事件而恶名昭彰。在这次失事调查当中，调查员厘清了发动机脱落的原因：派龙上的隔板发生裂痕，导致隔板断裂，使发动机脱落。这时联邦航空总署立刻发出紧急通知，要求所有使用DC10的航空公司，立刻检查旗下DC10的发动机派龙隔板。
不检查还好，一检查竟然有好几家航空公司发现自己的飞机隔板上都有裂痕。联邦航空总署得知这个消息之后大惊，认为美航一九一不是单一案例，而可能是整个系统都出了问题，于是在当年的六月六日撤销DC10的适航证书(Type Certificate)，等于是下令美国境内所有的DC10立刻停飞，外国籍的DC10也不许再进入美国。
这道命令立刻在全球航空界丢下一颗震撼弹，因为联邦航空总署从来没有对任何机种下过这么严格的命令，况且DC10在当时是许多航空公司的主要生财工具，一旦将它停飞，公司里几乎没有相似的机种可以即时填补它所留下的空隙。一时之间航空业一片混乱。
为了重新取得适航证书，麦道必须证明，导致那架DC10失事的几个设计上重大瑕疵，都已经被解决。于是麦道公司的工程部门急着打开原来的设计图，将那些有问题的系统加以检讨并重新设计：
● 机翼前缘襟翼的液压系统增添了保险装置，日后即使再有液压系统漏油的状况，前缘襟翼也不会自动收回。
● 失速警告器及翼前缘襟翼不对称警告器也增添了备用电源，使它们以后不致于因为单一电源消失而失效。
至于美国航空公司，则因为不安全的维修程序而遭联邦航空总署开罚五十万元美金，联合航空公司(United Airlines)及大陆航空公司(Continental Airlines)也因为使用同样的「省时」维修程序，各被罚了十万美金。
DC10的停飞禁令一直延续了一个多月，一直到七月十三日，联邦航空总署批准麦道公司对飞机系统的修改之后，这型广体飞机才再度升空担任航运任务。
虽然DC10重回蓝天，但麦道公司的商誉却已受到相当大的打击。在媒体不断渲染下，「不可靠」的标签已经永远的贴在DC10客机之上，许多人在选购机票的同时也会特别指明不要搭乘DC10。这对麦道来说更是雪上加霜，即使后来麦道将DC10重新设计，于一九九零年代初期改成全新的MD11机型上市，也无法赢回大众对麦道的信心。终于在一九九六年，麦道被它的头号宿敌波音公司并购。
不胜欷嘘
幸免于难的女星林西，日后不大愿意多谈那次上飞机前的不祥预感，她仅表示她的守护天使在当天即时的给她一个她可以理解的讯号。
斯多爵的家人从此不再搭乘美国航空公司的飞机。经历了两次空难、三位家人罹难之后，斯多爵的哥哥发现：一栋房子是有可能被雷击中两次的。
迪维多一直到多年之后都还会做恶梦，梦到飞机失事。他一直很难接受他女朋友在与他吻别后三十分钟就在这个世界上消失的事实。
在寻求保险公司理赔的时候，林树人医师的家人所委托的律师，除了替他的家人争取到了一笔赔偿金之外，还替林医师本身争取到了一笔赔偿金。律师表示，因为林医师的座位就在飞机左翼稍后的位置，在那个位置上林医师「亲眼目睹了整个发动机脱落及最后坠地的过程」，他在那三十余秒的过程中所受到的「煎熬与痛苦」，不是常人所能忍受的，所以航空公司必须为林医师所受的这个罪负起赔偿的责任。且因为林医师在这场意外中丧生，所以这笔给他本人的赔偿金必须算在他的遗产中。这种赔偿据说在保险界也是开了先例。
一切都来自降低成本……
这些年来，一般公司都会想尽办法节省开销，以增加利润。不过在设定新的「省时」程序时，通常都会先做一个研究，来衡量新的程序对于公司的营运会产生什么样的影响。当初美国航空公司的那个「省时」维修程序，不知是在什么情况下被批准实施的；经理人员在批准该程序时，所考量的大概仅有「工时」这个因素而已，而没有想到在杠杆的另一边却是两百七十三条人命！