По информации турецких СМИ, в ходе обысков квартиры, в которой проживал Алтынташ, были изъяты компьютер и мобильный телефон. По данным следствия, преступник пользовался электронной почтой Gmail. Однако следствие обнаружило, что письма террориста были стёрты около 21:30 по местному времени (совпадает с московским) 19 декабря, то есть через два с половиной часа после убийства. Также установлено, что пароль к телефону убийцы был взломан.
Прокуратура Турции направила официальный запрос в Google с просьбой восстановить удалённые письма.
Карлов был убит вечером 19 декабря 2016 года во время выступления на открытии фотовыставки в Анкаре. Нападавший — полицейский Мевлют Мерт Алтынташ — был ликвидирован. В МИД РФ произошедшее квалифицировали как теракт, Следственный комитет РФ возбудил уголовное дело по статье «Акт международного терроризма».
Посмертно Карлову было присвоено звание Героя России.