จากการที่กรณีดังกล่าวเป็นที่วิพากษ์วิจารณ์ของประชาชน ทำให้ในวันที่ 20 มิถุนายน สำนักงานสลากกินแบ่งรัฐบาลได้ตั้งคณะกรรมการสอบสวนในเหตุการณ์ดังกล่าว ปรากฏว่า ไม่พบเจ้าหน้าที่ของสำนักงานฯ ร่วมกระทำการทุจริตการออกรางวัลแต่อย่างใด คงมีแต่ภาคประชาชนเท่านั้นที่พยายามกระทำการทุจริตการออกรางวัลในงวดดังกล่าว ทำให้ในวันที่ 29 สิงหาคม สำนักงานฯ ร่วมกับสำนักงานตำรวจแห่งชาติ และกองปราบปราม ร่วมติดตามพฤติการณ์ของประชาชนที่เข้ามาชมการออกรางวัลฯ เป็นประจำ[11] และร่วมตรวจสอบเทปการออกรางวัลในงวดดังกล่าว[1][2] โดยได้ข้อสรุปว่า

มีการซ้อมการทุจริตการออกรางวัล โดยการตักลูกบอล และบ้วนของเหลวโดยการกัดหลอดพลาสติก ณ ไร่กุสุมารีสอร์ต อำเภอมวกเหล็ก จังหวัดสระบุรี[1]ซึ่งเมื่อเจ้าหน้าที่ตำรวจไปตรวจที่ไร่ดังกล่าว พบว่า มีหลอดพลาสติก ซึ่งบรรจุสารเคมีสีขาวเป็นจำนวนมากฝังไว้ในดินบริเวณโดยรอบบ้านพักหลังหนึ่งที่อยู่ห่างไกลจากการสังเกตของประชาชน ส่วนใหญ่ถูกเผาเพื่อทำลายหลักฐาน และมีบางส่วนที่ไม่ถูกเผา[12][13]และยังพบหลอดบรรจุสารดังกล่าวบริเวณกองขยะ ซึ่งมีความยาวประมาณ 3 เซนติเมตร ใหญ่กว่าหลอดกาแฟเล็กน้อย ปะปนอยู่กับเศษฝ้าเพดาน มีรอยถูกฟันกัดบริเวณปลายหลอด อีกด้านเป็นรูเล็กๆ เพื่อให้สารเคมีไหลออก จึงเก็บหลอดบรรจุสารทั้งหมดให้กองพิสูจน์หลักฐานตรวจสอบ นอกจากนี้ยังพบคราบสารเคมีบนผนังห้องโถงของบ้านพักดังกล่าว ซึ่งเจ้าหน้าที่ของรีสอร์ทรายหนึ่งให้การว่า คนกลุ่มดังกล่าวได้เข้ามาเช่าบ้านพักถึง 2 ครั้ง โดยอ้างว่าใช้เป็นสถานที่จัดประชุม จากนั้นจะนำกลุ่มคนที่ได้รับการคัดเลือก 20 คน เข้ารับการฝึกซ้อม โดยมีผู้ฝึกสอน 2 คน สอนกลวิธีต่างๆ ในการทุจริตดังกล่าว โดยเปิดเทปการออกรางวัลรางวัลสลากกินแบ่งรัฐบาลและสลากออมทรัพย์ทวีสิน ซึ่งดำเนินการโดย ธ.ก.ส. ให้ผู้เข้ารับการฝึกซ้อมรับชมประกอบการฝึกซ้อมด้วย ซึ่งมีการฝึกซ้อมทั้งวันทั้งคืน จนกว่าผู้ฝึกสอนจะพอใจ [8]

และเมื่อถึงวันก่อนวันออกรางวัล 1 วัน (31 พฤษภาคม) ได้มีการว่าจ้างคน 50-100 คน เพื่อซ้อมการทุจริต โดยสับเปลี่ยนหางบัตรเข้าชมการออกรางวัล ตักลูกบอล และบ้วนของเหลว ซึ่งมีการใช้ลูกบอลหมายเลขที่ใช้ในการออกรางวัลของสำนักงานฯ มาซ้อมตักลูกบอล[14]รวมทั้งเข้าชมการออกรางวัลในงวดดังกล่าว โดยเช่าโรงแรมใกล้ที่ทำการของสำนักงานฯ เป็นที่ซ้อมการทุจริตดังกล่าว [1][8]โดยจะได้รับค่าจ้าง คนละ 200 บาท และหากได้รับเลือกให้เป็นคณะกรรมการออกรางวัล จะได้รับค่าจ้างเพิ่มเป็น 500 บาท[15] โดยตกลงว่า หากได้รับเลือกให้เป็นกรรมการออกรางวัล จะส่งหางบัตรเข้าชมการออกรางวัลให้กับผู้ว่าจ้างที่ยืนรายล้อมประชาชนที่นั่งอยู่ จำนวน 20 คน[1][2]เพื่อขึ้นไปแทนบุคคลที่ได้รับเลือกนั้น ซึ่งทำให้หางบัตรเข้าชมการออกรางวัลของชายทั้ง 3 คน ที่ขึ้นไปเป็นกรรมการออกรางวัล ไม่ตรงกับชื่อที่ถูกเรียก[1] โดยชายทั้ง 3 คนดังกล่าว ได้แก่

• สมตระกูล จอบกระโทก ในตำแหน่งหลักหมื่น
• พันจ่าอากาศเอก กิตติชาติ กุลประดิษฐ์ ในตำแหน่งหลักสิบ
• ทองสุข ชนะการี ในตำแหน่งหลักหน่วย [12]

ในขณะที่ชื่อที่ถูกเรียกตามหางบัตรเข้าชมการออกรางวัลที่แท้จริง ได้แก่

• พจนีย์ ม่วงศรีสุข
• วิรัตน์ ศรีหวาด
• ประเสริฐ เอี่ยมสอาด[4]

โดยเมื่อสามารถทุจริตได้ตามแผนการที่ได้ซักซ้อมเอาไว้ก่อนหน้า จะมีรางวัลตอบแทนเป็นเงินรางวัลที่ได้รับจากการซื้อสลากกินรวบตามเลขดังกล่าว[8]

จากนั้น เมื่อสำนักงานฯ ส่งอุปกรณ์ออกรางวัลเลขท้าย 3 ตัว เลขท้าย 2 ตัว และรางวัลที่ 1 ทั้งหมด มาตรวจพิสูจน์หลังการออกรางวัลในงวดดังกล่าว แต่ไม่พบสารเคมีหรือสารเรืองแสงติดอยู่บนอุปกรณ์ดังกล่าวแต่อย่างใด จนเมื่อการออกรางวัลเมื่องวดวันที่ 16 พฤศจิกายน เจ้าหน้าที่ตำรวจได้ขออายัดอุปกรณ์ออกรางวัลดังกล่าวทั้งหมดอีกครั้ง ภายหลังการออกรางวัลเสร็จสิ้น เนื่องจาก เจ้าหน้าที่ตำรวจสงสัยว่ามีการเช็ดสารเคมีดังกล่าวออกก่อนส่งให้กองพิสูจน์หลักฐานตรวจสอบ [16] ซึ่งจากการตรวจสอบครั้งที่สอง พบคราบสีขาวคล้ายน้ำยาลบคำผิด หรือแป้ง บนลูกบอลหมายเลข 1 จำนวน 3 ลูก และภาชนะบรรจุลูกบอลออกรางวัล จำนวน 3 ใบ[2]โดยการสอบสวนเพิ่มเติมพบว่า ขณะเข้าสู่การออกรางวัลเลขท้าย 3 ตัว เลขท้าย 2 ตัว และรางวัลที่ 1 ชายทั้ง 3 ดังกล่าว ได้อมหลอดพลาสติกบรรจุสารสีขาว ตั้งแต่ก่อนขึ้นเป็นกรรมการออกรางวัล และเมื่อถึงการแสดงเลขหมายในลูกบอลก่อนออกรางวัลเลขท้ายฯ และรางวัลที่ 1 จะมีคนถือลูกโป่ง ยืนปะปนกับประชาชนที่มาชมการออกรางวัล แล้วใช้เข็มทิ่มเพื่อให้ลูกโป่งแตกเพื่อให้สัญญาณ ซึ่งเกิดขึ้นขณะเจ้าหน้าที่หย่อนลูกบอลหมายเลข 1 โดยในขณะเดียวกัน ชายทั้ง 3 ดังกล่าวก็บ้วนหลอดบรรจุสารดังกล่าวลงไปหลังจากเจ้าหน้าที่หย่อนลูกบอลหมายเลข 1 ลงในภาชนะออกรางวัลแล้ว[1][17]ซึ่งสารดังกล่าวจะแห้งภายใน 10 วินาที หลังจากบ้วนสารลงไป[18]

อนึ่ง เมื่อพนักงานสอบสวนขอเข้าดูเทปการออกรางวัลย้อนหลัง ทั้งในส่วนของสลากกินแบ่งรัฐบาล สลากออมสิน และสลากออมทรัพย์ทวีสิน[19]พบว่า การออกรางวัลสลากออมทรัพย์ทวีสิน งวดประจำวันที่ 10 มกราคม ปีเดียวกัน พบว่า ชาย 2 คน คือ สมตระกูล และ พ.อ.อ.กิตติชาติ ซึ่งเข้าชมการออกรางวัล [20] [21] และขึ้นเป็นกรรมการออกรางวัลในการออกรางวัลดังกล่าว มีพฤติกรรมเช่นเดียวกับการออกรางวัลสลากกินแบ่งรัฐบาลงวดวันที่ 1 มิถุนายน [1][22]