联邦调查局很快便以实际行动向人们证明，他们并不是软弱无能的。"9·11"发生后仅仅3天，联邦调查局就公布了直接参加"9·11"事件的19名嫌疑人名单。只是出于外交、稳定国内局势等方面的考虑他们并没有出示这19人的国籍，只是说他们全都和本·拉登这个困扰美国政府多年的恐怖大亨有内在联系，并称19名嫌疑人中，有7人都是飞行员，所有嫌犯都在美国有住宿的地方。联邦调查局认为这些嫌疑犯很可能在撞击发生的瞬间就一命呜呼了。
嫌犯的身份、幕后主使的面貌都逐渐清晰起来，可事情还远没有结束，嫌犯的同伙可能依旧自由活动，可能正在策划下一起针对美国的恐怖袭击。特工们马上列出了一份可疑分子的名单，并将其送至各个航空公司，要人们提高警惕，这份名单上一共有52个人。随着情报数量的增加，特工们又陆续制定了一些名单，这些名单都被及时地发送到美国各执法单位，包括大大小小的警察局。
特工们终日埋首在多如牛毛的线索之中。调查人员除了在大量残骸中进行筛选，寻找有价值信息外，还反复聆听各种语音线索，包括飞机乘客打给亲属的电话，声音记录器中的各种嘈杂之声，但让他们失望的是，这些声音记录器在爆炸中损伤严重，几乎无法提供什么资料。人们好容易才从93号航班坠毁的地方找到声音记录器，它残破不堪地躺在5米多深的泥土之下，联邦调查局不愿意向公众公布它的损坏情况。
9月15日，联邦调查局声称他们已经正式逮捕了一名涉嫌"9·11"事件的人，但没有公布这名嫌犯的身份，也拒绝透露其他情况。两天后，美国司法部官员称，本·拉登就是"9·11"的策划者，长期为拉登提供庇护的阿富汗也在间接地从事恐怖活动。调查目标锁定在本·拉登身上，尽管拉登拒不承认，总统布什还是向塔利班提出交出拉登的要求，而除了本·拉登外，塔利班还被要求交出本·拉登在阿富汗所设恐怖组织的所有头目、释放被这些组织劫持扣押的人质、并永久性的关闭这些组织在阿富汗的训练基地。为了检查这些训练基地的关闭情况，布什认为，塔利班应该允许美国的检查人员进驻阿富汗。
最后，布什还态度强硬地表示，他们对塔利班提出的这些要求都是无条件的，他们不会就这些要求和塔利班进行谈判，塔利班必须马上进行行动，交出恐怖组织的头目，否则等待他们的将是和恐怖分子一样的下场。
几乎在同一时间，本·拉登以及其他14名恐怖分子就"荣登"通缉令。这些恐怖分子大多与1998年美国在非洲的多个大使馆爆炸有关。数日之后，美国又向埃及、伊朗、黎巴嫩、马来西亚、沙特阿拉伯、阿联酋、叙利亚等先后传送了恐怖分子名单，督促他们要尽快交出有嫌疑的恐怖分子，这份名单上足有100人。此举也在一定程度上引起了这些国家的不满。
9月20日，一名中东男子在芝加哥被捕，美国执法人员希望他能帮助警方调查"9·11"事件。这名男子时年34岁，曾有持刀伤人的前科，警方在他于底特律的寓所内，发现了不少伪造的信用卡、假护照和各类身份证明。联邦调查局的发言人称，这名男子之前就在他们的恐怖嫌疑人名单上，他很有可能是"9·11"劫机者的同伙，于暗中为劫机者的活动提供方便。
5天之后，美国政府某高级官员又向媒体透露，在"9·11"事件发生之前，就有情报显示拉登正在策划一起声势浩大的恐怖活动。由于种种原因，这份关键情报在若干天后才引起工作人员注意，但已为时太晚。联邦调查局曾在华盛顿杜勒斯国际机场附近发现了一辆废弃汽车，汽车中有一份印有拉伊西名字的文件。特工们对这些文件进行了核实，发现这个名叫拉伊西的人，曾在2001年夏天多次到美国来，还于同年6月和某位参与了"9·11"事件的恐怖分子，搭乘同一辆飞机。拉伊西很有可能就是 "9·11"恐怖分子的同伙。
"9·11"事件发生后，被逮捕的恐怖分子嫌疑犯数量直线上升，截止到9月28日，即"9·11"事件发生后17天，就有480人因涉嫌"9·11"遭到逮捕。对此情况，联邦调查局局长声称，他们目前的调查活动已经锁定在拉登及与其相关的恐怖组织上，调查人员不应该仅仅针对于某个个人，而是应该警惕遍布全球的恐怖主义网络。局长还称，他们在调查过程中和很多国家进行了密切合作，调查已顺利过渡到整理资料阶段，特工们会努力勾画出恐怖分子策划"9·11"事件的来龙去脉，研究他们的操作过程。只是受资料限制，这些"来龙去脉"未必会完整无缺。
