当日 、 警察官 約 50 名 が 指定 の 場所 に 張り込ん だ が 、 犯人 は 現れ なかっ た 。

} に 乗っ た 犯人 が 、 オートバイ に 被せ て い た と 思わ れる シート を 後方 に 引っ掛け た 状態 の まま 輸送 車 を 追いかけ 、 輸送 車 の 前 を 塞ぐ よう に し て 停車 し た 。

犯人 は 、 輸送 車 の 車体 下 に 潜り込み 爆弾 を 捜す ふり を し て 、 隠し持っ て い た 発炎筒 に 点火 。

この 時 銀行 員 は 、 警察官 （ 犯人 ） が 爆弾 から 遠ざける ため に 輸送 車 を 退避 さ せ た と 勘違い し 、 「 勇敢 な 人 だ 」 と 思っ た と いう 。

警視庁 は 要 所要 所 で 検問 を 実施 し た が 、 当初 は 車 の 乗換え を 想定 し て い なかっ た 事 も あり 、 当日 中 に 犯人 を 捕まえる こと が でき なかっ た 。

「 よこす か せ ん 」 と は 脅迫 状 を 送る 9 日 前 の 6 月 16 日 に 国鉄 横須賀 線 大船 駅 で 発生 し た 横須賀 線 電車 爆破 事件 について 触れ た と 言わ れ て いる （ 脅迫 状 作成 当時 は 横須賀 線 電車 爆破 事件 の 犯人 は 不明 だっ た が 、 三 億 円 事件 発生 1 ヶ月 前 の 11 月 9 日 に 犯人 ( ペンネーム が 純 多摩 良樹 で あっ た ) が 逮捕 さ れ 、 三 億 円 事件 の 公訴 時効 直前 の 1975 年 12 月 5 日 に 死刑 執行 さ れ た ） 。

犯人 が 残し た 遺留 品 が 120 点 も あっ た ため 、 犯人 検挙 について 当初 は 楽観 ムード で あっ た 。

ところが 、 遺留 品 は 盗難 品 や 一般 に 大量 に 出回っ て いる もの で あっ た ため 犯人 を 特定 する 証拠 と は なら ず 、 大量 生産 時代 の 弊害 に 突き当たっ て しまっ た 。

犯人 の 主 な 遺留 品 は 以下 の 通り 。

事件 直前 に 第 二 現場 で 濃紺 の カローラ が 目撃 さ れ て い た こと から 、 犯人 は ここ で 、 濃紺 の カローラ に 乗り換え た と 思わ れ た 。

逃走 車 の 乗換え を 想定 し て い なかっ た こと が 、 初動 捜査 で 犯人 を 捕まえ られ なかっ た 遠因 と なっ た 。

しかし 団地 内 の 他 車 も 捜査 し た ところ 別件 の 盗難 車 が 複数 台 発見 さ れ 、 （ 現金 抜き取り に せよ 車両 放棄 に せよ ） 団地 内 で は 他人 へ の 関心 が 薄い こと を 突い た と する 犯人 像 を 補強 し た 。

また 、 脅迫 状 は 雑誌 の 切り貼り で 文字 を 作っ て い た が 、 その 雑誌 が 発炎筒 の 巻紙 に 使わ れ た 雑誌 と 完全 一致 し た こと から 、 脅迫 状 を 送っ た 犯人 と 現金 強奪 犯 が 同じ で ある こと が 明らか に なっ た 。

捜査 機関 は 2 つ の 雑誌 の 読者 の 性向 を 絞っ て 犯人 を 捜査 。

ジュラルミン ケース は 見 て おら ず 、 車 の ナンバー を 見 て い ない が 、 挙動 不審 な 運転 や 濃紺 という 目撃 証言 から 、 犯人 が 乗っ た カローラ 「 多摩 五郎 」 で ある こと が 確実視 さ れ て いる 。

これ が 最後 に 目撃 さ れ た 犯人 の 姿 と いわ れる 。

しかし 、 これ は 通常 の モンタージュ 写真 の よう に 顔 の パーツ を 部分 的 に つなげ て 作成 さ れ た もの で は なく 、 事件 直後 に 容疑 者 として 浮上 し た 人物 （ 後述 する 立川 グループ の 少年 S ） が 犯人 に 似 て いる という 銀行 員 4 人 の 証言 を 根拠 と し た 上 で 、 少年 S に 酷似 し た 人物 の 顔 写真 を そのまま 無断 で 用い た もの で あっ た { refnest | group = 注釈 | 事件 発生 1 年 前 に 事故死 し た 人物 の 19 歳 当時 に 撮影 さ れ た 顔 写真 を 遺族 に 無断 で 用い た もの で あっ た 。

本来 “ この よう な 顔 ” として 示す 程度 の モンタージュ 写真 を “ 犯人 の 実写 ” と 思い込ん だ 人 が 多く 、 その ため に 犯人 を 取り逃がし た の で は ない か という 説 も ある 。

捜査 本部 は 1971 年 に 「 犯人 は モンタージュ 写真 に 似 て い なく て よい 」 と 方針 を 転換 、 問題 の モンタージュ 写真 も 1974 年 に 正式 に 破棄 さ れ て いる 。

しかし その後 も 各種 書籍 物 で この モンタージュ 写真 が 使用 さ れ 続け て おり 、 犯人 像 に対する 誤解 を 生む 要因 と なっ て いる 。