Siasatan FBI

Sejurus selepas kejadian ini, Biro Penyiasatan Persekutuan (FBI) melancarkan PENTTBOM, iaitu siasatan jenayah yang terbesar dalam sejarah Amerika Syarikat. FBI memberitahu Senat A.S. bahawa terdapat bukti yang "jelas dan tidak boleh disangkal" bahawa serangan ini berkaitan dengan al-Qaeda dan Osama bin Laden.[229]

Suruhanjaya 9/11

Suruhanjaya Kebangsaan Tentang Serangan Pengganas ke atas Amerika Syarikat (National Commission on Terrorist Attacks Upon the United States, atau Suruhanjaya 9/11) yang dipengerusikan oleh bekas Gabenor New Jersey, Thomas Kean,[230] dibentuk pada akhir tahun 2002 untuk menyediakan keterangan terperinci mengenai kejadian ini, termasuk kebersediaan dan gerak balas segera terhadap serangan itu. Pada 22 Julai 2004, Suruhanjaya 9/11 mengeluarkan Laporan Suruhanjaya 9/11. Suruhanjaya itu dan laporannya turut menerima kritikan daripada pelbagai pihak.[231][232]

Keruntuhan World Trade Center

6 WTC: salah sebuah bangunan World Trade Center yang separa musnah.

Sebuah siasatan teknikal megenai keselamatan bangunan dan kebersediaan untuk kebakaran terhadap Menara Berkembar dan 7 WTC telah dijalankan oleh Institut Piawaian dan Teknologi Kebangsaan (NIST) Jabatan Perdagangan Amerika Syarikat, dengan tujuan menentukan punca-punca keruntuhan bangunan, sejauh mana kecederaan dan kehilangan nyawa yang dialami, dan langkah-langkah yang diambil dalam perekaan dan pengurusan World Trade Center.[233] Siasatan terhadap keruntuhan 1 WTC dan 2 WTC berakhir pada tahun Oktober 2005, dan siasatan terhadap keruntuhan 7 WTC pula berakhir pada Ogos 2008.[234][235]

Laporan tersebut membuat kesimpulan bahawa pengalisan api prasarana keluli Menara Berkembar dilumpuhkan oleh impak hempasan pesawat, dan menara-menara tersebut pasti masih berdiri andai kejadian ini tidak pernah berlaku.[236] Hasil kajian yang diterbitkan oleh para penyelidik Universiti Purdue mengesahkan bahawa, jika penebatan haba dalam tiang-tiang utama disental dan suhu tiang meningkat kepada kira-kira 700 °C (1,292 °F), maka kebakaran itu adalah mencukupi untuk menyebabkan keruntuhan.[237][238]

W. Gene Corley, pengarah usaha penyiasatan terawal, mengulas bahawa "menara-menara itu benar-benar kuat bertahan. Bukan pesawat pengganas yang tumbangkannya; sebaliknya ia tumbang kerana kebakaran yang menyusul. Sudah terbukti bahawa bangunan itu masih boleh berdiri walaupun kehilangan dua pertiga tiang dalam setiap menara."[239] Kebakaran itu melesukan kekuda yang menyokong lantai sehingga lantai melandut. Lantai yang melandut itu menarik pada tiang-tiang keluli luaran sehingga tiang luaran itu melengkung ke dalam. Dengan kemusnahan tiang teras, tiang luaran yang melengkok itu tidak mampu lagi menyokong bangunan, sekaligus menyebabkan bangunan itu runtuh. Selain itu, laporan ini menegaskan bahawa ruang-ruang tangga menara tidak diperkuat secukupnya untuk menyediakan jalan keluar kecemasan untuk mereka di atas zon hempasan.[240] NIST membuat kesimpulan bahawa kebakaran yang tidak terkawal di 7 WTC menyebabkan rasuk lantai dan galang kepanasan dan kemudiannya "menyebabkan tiang sokongan genting menjadi lemah, sekaligus memulakan keruntuhan progresif aruhan kebakaran yang menumbangkan seluruh bangunan".[235]

Pemeriksaan dalaman CIA

Petikan daripada sebuah Taklimat Harian Presiden kepada CIA bertarikh 6 Ogos 2001 yang pernah disulitkan, menyebutkan laporan-laporan tak tersokong daripada sebuah agensi perisikan luar negara yang berpendapat bahawa Osama bin Laden mungkin ingin merampas sebuah pesawat untuk menjamin pelepasan tahanan pelampau Islam.

Ketua Inspektor CIA menjalankan pemeriksaan dalaman prestasi CIA pra-9/11 dan amat kecewa dengan para pegawai kanan CIA kerana tidak melakukan segala tindakan yang termampu untuk berdepan menghadapi pengganasan. Beliau mengutuk kegagalan mereka untuk menghalang dua orang perampas 9/11, iaitu Nawaf al-Hazmi dan Khalid al-Mihdhar, ketika mereka memasuki Amerika Syarikat, serta kegagalan mereka untuk berkongsi maklumat tentang kedua-dua perampas itu dengan FBI.[241]

Pada Mei 2007, para senator dari kedua-dua parti Demokrat dan Republikan mendrafkan perundangan yang diharapkan membentangkan laporan siasatan CIA dalaman secara terbuka. Salah seorang penyokongnya, Senator Ron Wyden berkata "Rakyat Amerika berhak untuk tahu apa yang dilakukan oleh Agensi Perisikan Pusat dalam bulan-bulan tergenting sebelum 9/11.... Saya akan terus mendesaknya sehingga orang awam tahu." Laporan berkenaan menyiasat tanggungjawab setiap orang kakitangan CIA sebelum dan selepas serangan 9/11. Laporan tersebut siap pada tahun 2005, tetapi butirannya belum lagi didedahkan kepada umum.[242]