Расследование катастрофы вела входящая в состав ВВС Испании Комиссия по техническому расследованию происшествий с военными самолетами CITAAM (Comision para la Investigacion Tecnica de Accidentes de Aeronaves Militares). 10 мая на месте падения А400М были обнаружены бортовые регистраторы, расшифровка записей которых проводилась во французском агентстве BEAD (Bureau Enquetes Accidents Defense Air).
Обнародования подробных результатов расследования вряд ли стоит ожидать — для летных происшествий с военными самолетами это, как правило, не практикуется. Однако, краткие предварительные выводы были опубликованы Airbus Defence and Space уже 3 июня. Накануне, вечером 2 июня, на основании расшифровки бортовых самописцев и предварительных выводов комиссии CITAAM, компания разослала эксплуатантам А400М уведомления с информацией по происшествию — AIT (Accident Information Transmission).
Согласно официальному заявлению производителя, причиной катастрофы послужил сбой в работе системы управления двигателями, который не позволил экипажу вскоре после взлета изменять их мощность (на перемещение РУДов реагировал только один двигатель из четырех). Неисправность проявилась в процессе набора высоты, когда экипаж попытался уменьшить режим работы со взлетного: двигатели не сбавляли обороты, но манипуляциями с РУДами их удалось перевести на режим полетного малого газа, на котором три из них и «зависли». В результате, располагаемой тяги для поддержания безопасной высоты при вынужденном возвращении на аэродром не хватило, и машина на скорости около 300 км/ч столкнулась с проводами ЛЭП, а затем упала на поле и загорелась.
Что стало причиной сбоя в системе управления двигателями, официально не сообщается. По имеющимся данным, основная версия комиссии состояла в том, что в процессе загрузки в электронные блоки управления двигателями ECU (Electronic Control Units) программного обеспечения был поврежден ряд установочных данных.
Еще 19 мая Airbus Defence and Space разослало эксплуатантам А400М официальное письмо (Alert Operator Transmission — AOT), в котором прописывались контрольные процедуры проверки ECU. Их необходимо было разово выполнить на всех строевых самолетах перед следующим полетом, а также при замене двигателя или его электронного блока управления. Эти рекомендации были составлены по результатам внутреннего анализа Airbus Defence and Space — независимо от официального расследования летного происшествия, которое на тот момент еще продолжалось.
