Śledztwo mały|Pomnik ofiar na miejscu katastrofy. Katastrofa została zgłoszona do szwajcarskiego biura badania wypadków lotniczych (ang. AAIB) o 20:50, prawie dwie godziny po uderzeniu samolotu o ziemię. Grupa śledczych pojawiła się na miejscu następnego dnia, gdyż nocą pracowały na miejscu jednostki policji i straży pożarnej. Oba rejestratory (głosów w kokpicie i danych lotu) zostały odnalezione w początkowej fazie poszukiwań, a ich analiza odbyła się w siedzibie brytyjskiego AAIB w Farnborough. W śledztwie zaaganżowało się też NTSB, gdyż rozbity samolot był produkowany w USA. Wstępne badania zostały zakończone 17 stycznia 1992 roku i raport został upubliczniony 10 marca w Zurychu.
Zgodnie z ustaleniami śledczych odbiornik nr 1 ILS (kapitana), który służył pilotom podczas podejścia do lądowania nie dostarczał właściwych informacji – wszystkie jego 4 wskaźniki fałszywie sugerowały, iż samolot znajdował się na ścieżce. Odbiornik drugiego pilota działał poprawnie. Mimo nieprawidłowości tej informacji – piloci nie otrzymali ostrzeżeń ze strony systemu. Możliwość takiej awarii była znana producentom i liniom Alitalia od 1984 roku, czyli 6 lat przed katastrofą. Załoga lotu 404 nie została o tym nigdy poinformowana, a piloci nie sprawdzili dokładnie różnic między wskazaniami obu odbiorników ILS.