Согласно отчету о расследовании происшествия, экипаж корейского «Боинга» 747 вскоре после вылета из Анкориджа включил автопилот и установил его в режим выдерживания магнитного курса 245°, согласованного с диспетчерами УВД. Рейс КЕ007 выдерживал указанный курс 245° в течение более 5 часов - начиная с 3-й минуты полета и вплоть до перехвата его советским истребителем. Тот факт, что экипаж самолета в течение более 5 часов не замечал отклонение его от расчетного маршрута, свидетельствует об отсутствии со стороны экипажа должного контроля за ситуацией и неудовлетворительной координации действий между его членами.
Комиссия ИКАО пришла к выводу, что поддержание постоянного магнитного курса и отклонение в результате этого самолета от расчетного маршрута стало следствием того, что экипаж не заметил, что автопилот оставался в режиме выдерживания постоянного магнитного курса, либо был включен в режим инерциальной навигации (INS) уже после того, как самолет вышел за границы допустимого отклонения от расчетного маршрута, когда инерциальная навигационная система уже не может выдерживать заданный маршрут. Экипаж рейса КЕ007 не выполнил в полной мере всех процедур, чтобы убедиться, что самолет выполняет полет по заданному маршруту, в результате чего рейс КЕ007 вторгся в запрещенную для международных полетов область воздушного пространства СССР.
Отклонение фактического маршрута рейса КЕ007 в районе контрольной навигационной точки «Бетел» (Bethel V0RTAC) от заданного составляло 12 миль (22 км) к северу, после чего он продолжал полет в западном направлении со все более увеличивающимся отклонением на север от принятого воздушного коридора. Несмотря на то, что рейс КЕ007 совершал полет в идентификационной зоне ПВО Аляски и буферной зоне Авиационного командования Аляски, представители США заявили, что записей радаров о самолетах, следующих севернее международного воздушного коридора R20 и пересекающего идентификационные зоны Аляски, не зафиксировано.
К северо-востоку от п-ова Камчатка в непосредственной близости к фактическому маршруту рейса КЕ007 выполнял полет разведывательный самолет RC-135 ВВС США. В результате командование ПВО СССР предположило, что приближающийся к воздушному пространству СССР летательный аппарат является американским разведывательным самолетом RC-135, и военные самолеты ПВО СССР предприняли попытку перехвата рейса КЕ007 над Камчаткой.
Рейс КЕ007 далее продолжил полет в сторону о. Сахалин. Персонал командного пункта ПВО СССР на Сахалине пытался выяснить принадлежность и фактическое нахождение самолета, нарушившего воздушное пространство СССР, и пришел к выводу, что имеет дело с разведывательным самолетом ВВС США RC-135, после чего последовал приказ на его уничтожение.
