Dois subtenentes da PM foram presos sob suspeita de envolvimento no assassinato da agente, porém os três homens que participaram do ataque ainda não foram identificados. As cenas de uma câmera de segurança mostram que um carro modelo Ford Fiesta, estacionou próximo à casa de Vaneza, em Santa Cruz, zona oeste do Rio, e aguardou por mais de uma hora até a vítima sair de casa.
A polícia acredita que os atiradores chegaram até o endereço da policial após ela colocar o local da residência para o registro do veículo. Além disso, a placa dos veículos utilizados por Vaneza estavam sendo monitorados pelos agentes presos e, segundo a investigação, a munição da pistola pertencia à Polícia Militar.
O atirador que estava no banco do carona do veículo realizou disparos na vítima com um fuzil e, após ela correr para o sentido oposto, a perseguiu e a matou com diversos tiros de pistola. A rapidez na troca de armamento e a técnica utilizada apontam para conhecimentos táticos policiais, de acordo com a apuração.
O estojo de pistola encontrado no local do crime tem relação com a Polícia Militar, e a munição original foi comprada em 2009 e totalmente entregue naquele ano para o 31º BPM (Recreio dos Bandeirantes), local onde os dois subtenentes presos já trabalharam. A suspeita é de que um dos presos recebia propina da milícia para a qual Vaneza era especialista e investigava.
A Polícia Militar afirmou que não compactua com o cometimento de crimes ou desvios de conduta por parte de seus agentes e que punirá com rigor os envolvidos quando constatados os fatos. A motivação da morte de Vaneza teria sido o seu trabalho na Corregedoria, onde ela era especialista na milícia de Zinho, de acordo com a Polícia Militar.
