各國忙於搜救的同時，馬來西亞當局亦從乘客方面入手調查。馬航調查乘客名單時發現，馬來西亞民航局總監愛資哈爾丁稱，失聯客機上有兩名乘客使用虛假護照登機。吉隆坡國際機場職員已在閉路電視上鎖定該兩名乘客的畫面，馬來西亞政府將展開調查。
乘客記錄顯示，兩人票號相連，可能同時購票。兩人的機票都是從吉隆坡到北京，再轉機到荷蘭阿姆斯特丹。
國際刑警已介入調查，國際刑警稱，兩名乘客使用的護照，早已被列入遺失或被盜旅遊文件數據庫內，分別為一本奧地利護照及一本意大利護照，但到馬航客機起飛前，都無人核查數據庫。他們正追查是否有其他乘客持有可疑護照。
據意大利傳媒報道，兩本有問題護照分別屬於一位37歲意大利人馬拉迪（Luigi Maraldi），他在去年8月在泰國遺失護照。另一本則屬奧地利人民科澤爾（Christan Kozel），其護照兩年前在泰國被盜。
馬來西亞政府宣布檢討全國機場的保安程序，總理納吉布強調，目前未有證據判斷出事客機遭恐擊，但將視乎檢討結果，加強機場保安。
