Rusya merkezli RBK ajansının haberine göre, Büyükelçi Karlov’a düzenlenen suikastı internette paylaşılan bir mektup ile üstlendiği belirtilen Fetih el Şam (eski adıyla El Nusra Cephesi) ve bu örgütün liderliğinde İdlib'de kurulan Fetih Ordusu, iddiaları reddetti. Suikastla bağlantıları bulunduğunu reddeden terör örgütleri, internetteki açıklamanın ‘sahte’ olduğunu savundu.
Türkiyeli yetkililer, Büyükelçi Karlov’un pazartesi akşamı Ankara’da gerçekleştirilen bir sergi açılışında yaptığı konuşma sırasında polis memuru Mevlüt Altıntaş tarafından vurularak öldürülmesinin arkasında FETÖ olduğunu birçok kez dile getirmişti. Dışişleri Bakanı Mevlüt Çavuşoğlu, ABD’li mevkidaşı John Kerry’ye ‘suikastın arkasında FETÖ bulunduğunu hem Türkiye hem de Rusya’nın bildiğini’ söylerken; Cumhurbaşkanı Recep Tayyip Erdoğan da “Suikastçı FETÖ'ye mensup, bunu gizlemeye gerek yok” ifadelerini kullanmıştı.