เจ้าหน้าที่ได้ตรวจสอบห้องนอน 3 ห้องของชั้น 2 ภายในที่เกิดเหตุ ได้พบร่องรอยของการรื้อค้นและผ้าปูที่นอนถูกฉีกเป็นเส้น ซึ่งบางส่วนนำมาใช้ในการก่อเหตุและทรัพย์สินภายในห้องได้หายไปหลายรายการ ส่วนในครัวมีอาหารพร้อมรับประทานตั้งโต๊ะไว้ 1 ชุดและไม่พบร่องรอยการต่อสู้ที่ตัวศพ ส่วนศพทั้ง 5 ศพแพทย์สันนิษฐานว่าได้เสียชีวิตมาแล้วประมาณ 10-15 ชั่วโมง ซึ่งจากหลักฐานที่พบซึ่งประกอบกับเวลาที่เสียชีวิต จึงคาดว่าเวลาที่เสียชีวิตเป็นช่วงหัวค่ำของวันที่ 25 เมษายน ในขณะที่คนในครอบครัวกำลังจะทานข้าวเย็นแต่ได้ถูกคนร้าย ซึ่งคาดว่าเป็นคนที่รู้จักกันเป็นอย่างดีบุกเข้ามาก่อเหตุฆาตกรรม หลังจากที่เจ้าหน้าที่ตำรวจสอบปากคำญาติของนายประภาส ทำให้ทราบว่านายประภาสนอกจากจะทำงานที่สาธารณสุขของจังหวัด แล้วยังเป็นนายหน้าค้าที่ดินซึ่งมีฐานะร่ำรวยและมีที่ดินส่วนตัวและที่ดินมรดกจำนวนมาก[10] หลังจากเกิดเหตุประมาณ 1 สัปดาห์ได้มีผู้นำท้องถิ่นคนหนึ่งเข้าพบกับชุดสืบสวนพร้อมกับให้เบาะแส โดยอ้างว่าในช่วงเวลาที่เกิดเหตุได้เห็นผู้มีอิทธิพลท้องถิ่นคนหนึ่งซึ่งคนในย่านนั้นรู้จักดีในชื่อว่า ไอ้แหวง หรือชื่อจริงคือ นายสว่าง สุวรรณมณี ซึ่งตำรวจได้กระจายกำลังออกติดตามและเชิญตัวผู้ต้องสงสัยรายนี้มาสอบสวน ซึ่งสว่างได้ยืนยันว่า ในวันเกิดเหตุสว่างเข้าไปใกล้กับละแวกบ้านของประภาสจริง แต่ไม่ได้ไปที่บ้านประภาสเพราะว่ามีนัดตั้งวงดื่มเหล้ากับกลุ่มคนรู้จักที่ริมทะเลซึ่งไม่ห่างจากที่เกิดเหตุมาก หลังจากตำรวจได้พยายามตรวจสอบคำให้การของสว่างอย่างละเอียดจึงได้พบกับพยานที่ยืนยันตรงกันหลายปากว่าสิ่งที่สว่างบอกตำรวจเป็นเรื่องจริงทำให้สว่างจึงรอดพ้นจากการตกเป็นผู้สงสัยในคดีฆาตกรรมครอบครัวบุญทวี แต่สว่างเคยก่อคดีฆาตกรรมนายสน บุญล้วนที่อำเภอสิงหนคร ซึ่งเป็นน้าเขยของตัวเองเมื่อเดือนพฤศจิกายน พ.ศ. 2539 ทำให้สว่างถูกแจ้งข้อหาฆ่าคนตายในคดีฆาตกรรมนายสน บุญล้วน ต่อมาเจ้าหน้าที่ตำรวจชุดสืบสวนของกองปราบปรามได้ลงพื้นที่ปูได้พรมแกะรอยคนร้ายในละแวกบ้านหลังเกิดเหตุและพบกับชายอายุ 70 ปี ซึ่งเป็นพยานได้ในข้อมูลกับตำรวจว่า "ตอนเย็นวันนั้นผมจะเข้าไปคุยที่บ้านหมอ ผมเห็นชายวัยรุ่น 2 คน ซึ่งวัยรุ่นคนหนึ่งมีสีผิวสีคล้ำเเละมีส่วนสูงประมาณ 168 เซนติเมตรและอีกคนสูงราว 170 เซนติเมตรได้จับเด็กๆ มัดมือมัดเท้า แต่ยังไม่แขวนคอซึ่งตอนนั้นหมอยังไม่กลับบ้านและคนผิวคล้ำหันมาเห็นผมซึ่งเขายังยิ้มให้ผมด้วย ผมกลัวมากจึงเดินเลี่ยงกลับบ้านโดยไม่กล้าบอกใคร" ซึ่งจากเบาะแสที่ได้เเละร่องรอยการรื้อค้น ทำให้ตำรวจได้ให้น้ำหนักมาในเรื่องฆ่าชิงทรัพย์[11] จึงพยายามสอบถามจากคนรอบข้าง กระทั่งได้ข้อมูลจากญาติและเพื่อนสนิทว่าสร้อยคอทองคำหนัก 2 สลึงพร้อมกับจี้เล็กๆของนางเจียมจิต บุญทวีหายไปและพระเครื่องจำนวนหลายร้อยองค์ซึ่งเป็นพระเครื่องที่ประภาสจัดสร้างร่วมกับเจ้าอาวาสวัดป่าขาดซึ่งประภาสมักนำมาให้คนรู้จักได้หายไปหมดทุกองค์[8] ต่อมาในวันที่ 18 พฤษภาคม เจ้าหน้าที่ตำรวจได้พบตัวผู้ต้องสงสัยคนหนึ่งที่มีพระเครื่องของประภาสที่หายไปในวันเกิดเหตุ ซึ่งผู้ต้องสงสัยได้ให้การว่าได้รับพระเครื่องมาจากนายเรืองศักดิ์ หลังจากนั้นเจ้าหน้าที่ตำรวจได้ขยายผลจนทราบว่าศักดิ์ ปากรอเป็นฉายาของนายเรืองศักดิ์ ทองกุลซึ่งเป็นน้องชายของผู้ใหญ่บ้านในในอำเภอธารโต[12]ต่อมาตำรวจได้เบาะแสว่าเรืองศักดิ์ไปพักอยู่กับน้าสาวที่ตัวเมืองสงขลา ซึ่งเจ้าหน้าที่ตำรวจได้เดินทางไปยังบ้านหลังนั้นเเต่เรืองศักดิ์ได้ออกจากบ้านไปตั้งเเต่เมื่อ 6 ชั่วโมงที่เเล้ว ซึ่งน้าสาวของเรืองศักดิ์ได้ให้เบาะแสกับตำรวจว่า เรืองศักดิ์ไปที่จังหวัดกาญจนบุรีเพื่อไปขออยู่กับน้าอีกคน[13] ในวันที่ 21 พฤษภาคมเจ้าหน้าที่ตำรวจได้ไปที่บ้านน้าชายของเรืองศักดิ์ เเต่ยังไม่พบเรืองศักดิ์ จนกระทั่งเรืองศักดิ์ศักดิ์นั่งรถจักรยานยนต์รับจ้างกลับมา ซึ่งในมือถือหนังสือพิมพ์ ตำรวจจึงเข้าจับกุมเรืองศักดิ์พร้อมของกลางเป็นพลอยแดง 9 เม็ด นิล 5 เม็ดและเข็มกลัดตราสัญลักษณ์ของเจ้าหน้าที่สาธารณสุข ซึ่งเรืองศักดิ์สารภาพว่าเป็นคนร้ายเเละมีผู้ร่วมก่อเหตุชื่อสงกรานต์[14]