10 ottobre 2001 – Il presidente statunitense George W. Bush presenta una lista con i 22 terroristi più ricercati in seguito agli Attentati dell'11 settembre

Subito dopo gli attacchi, il Federal Bureau of Investigation (FBI) avviò la più grande indagine criminale nella storia degli Stati Uniti. Al suo apice, oltre la metà degli agenti dell'FBI lavorava alle indagini e seguì mezzo milione di piste. L'FBI concluse che c'erano prove "chiare e irrefutabili" che collegavano al-Qaida e bin Laden agli attacchi.

L'FBI fu in grado di identificare rapidamente i dirottatori, incluso il leader Mohamed Atta, quando i suoi bagagli furono scoperti all'aeroporto di Logan di Boston. Atta era stato costretto a imbarcare nella stiva due delle sue tre valigie a causa delle limitazioni di spazio sul volo pendolare da 19 posti che aveva preso a Boston. A causa di una nuova politica istituita per prevenire i ritardi dei voli, i bagagli non sono riusciti a salire a bordo del volo 11 dell'American Airlines come previsto. Il bagaglio conteneva i nomi, i compiti e le connessioni di al-Qaida dei dirottatori. "Aveva tutti questi documenti in lingua araba che costituivano la Stele di Rosetta dell'indagine", affermò un agente dell'FBI. A poche ore dagli attacchi, l'FBI rese noti i nomi e in molti casi i dettagli personali dei piloti e dirottatori sospetti. Il 27 settembre 2001, pubblicarono le foto di tutti i 19 dirottatori, insieme alle informazioni su possibili nazionalità e pseudonimi. Quindici uomini provenivano dall'Arabia Saudita, due dagli Emirati Arabi Uniti, uno dall'Egitto e uno dal Libano.

A mezzogiorno, la National Security Agency e le agenzie di intelligence tedesche avevano intercettato le comunicazioni che indicavano Osama bin Laden. Si sapeva che due dei dirottatori avevano viaggiato con un associato di bin Laden in Malesia nel 2000 e che il dirottatore Mohammed Atta era già stato in Afghanistan. Lui e altri facevano parte di una cellula terroristica ad Amburgo. Venne scoperto che uno dei membri della cellula di Amburgo era in comunicazione con Khalid Sheik Mohammed, identificato come membro di al Qaida.

Le autorità degli Stati Uniti e del Regno Unito ottennero anche intercettazioni elettroniche, tra cui conversazioni telefoniche e trasferimenti bancari elettronici, che indicavano che Mohammed Atef, un deputato di Bin Laden, fosse una figura chiave nella pianificazione degli attacchi dell'11 settembre.Si ottennero anche intercettazioni che rivelarono conversazioni avute luogo alcuni giorni prima dell'11 settembre tra bin Laden e un associato in Pakistan. In quelle conversazioni, i due si riferivano a "un incidente che avrebbe avuto luogo in America intorno all'11 settembre" e discutevano di potenziali ripercussioni. In un'altra conversazione con un associato in Afghanistan, bin Laden discusse della "portata e degli effetti di un'imminente operazione". Queste conversazioni non menzionavano specificamente il World Trade Center, il Pentagono o altri dettagli.

L'FBI non registrò i 2.977 decessi causati dagli attacchi nel suo indice annuale dei crimini violenti per il 2001. In una dichiarazione di non responsabilità, l'FBI ammise che "il numero di decessi fosse così grande che la combinazione con le tradizionali statistiche sulla criminalità avrebbe avuto un effetto anomalo che distorceva erroneamente tutti i tipi di misurazioni nelle analisi del programma". Anche la città di New York non incluse i decessi nelle proprie statistiche annuali sulla criminalità per il 2001, per non falsare i dati.