世界上相信迈格拉希为无辜的人曾试图建立诸多的“洛克比空难”的阴谋论。一些人相信巴勒斯坦恐怖分子阿布·尼达尔才要真正为袭击负责。但他在过去20年一直以利比亚为基地，他的参与不一定会免除卡塔尔菲的嫌疑。
大多数人相信袭击责任在“解放巴勒斯坦人民阵线总指挥部”（简称PFLP-GC），它是一个由阿荷曼·基利尔所领导的以大马士革为基地的抵抗派组织。该组织在1988年10月——袭击前两个月期间，活跃于法兰克福地区，而且他们将土制炸弹藏在家庭电子用具内，包括至少两部东芝收音录音机。不过，他们所制的炸弹使用气压计触发器，在飞机达到其巡航高度时就会引爆。换言之，如果PA103上的炸弹用上气压计触发器，它在马耳他航空的班机上就已爆炸。事实上，PFLP-GC在德国的活动早已为西方情报机构所知，原因是他们其中一个炸弹制作人马尔旺·克里萨特是一名约旦双重间谍，他向约旦情报机构汇报组织的一切资料。约旦人又将资料交给监视该组织的德国警方及情报官员。
另一个阴谋论说，中央情报局跟利用PA103运送海洛因的叙利亚毒贩合作。中央情报局被指保护那些装有毒品的手提包，以保证它们不会被搜查，并以之换取阿拉伯组织在叙利亚的情报；但有一天，恐怖分子将毒品换成了炸弹。 这个阴谋论的另一个版本是，中央情报局明知恐怖分子调了包，但仍让事件发生，因为中央情报局对毒品手提包的保护是非常规的行动，而PA103上的美国情报官员发现了此事，正要回华盛顿告诉他们的上司。这些阴谋论似乎大多建立在那些指洛克比四周田野发现有海洛因的谣言上。但是，既然毒品已被换成炸弹，那么毒品就不会去到洛克比了。所以在坠机地点附近发现毒品不能作为阴谋论的论据。
“洛克比空难”阴谋论的第一个版本由纽约私人调查公司的老板阿维夫提出。他声称自己是前以色列情报局官员，领导一队叫“上帝之手”的杀手小队，刺杀了数名要为1972年奥运选手村袭击事件负责的巴勒斯坦人。阿维夫在炸弹袭击后被泛美航空聘请为顾问，向泛美航空提交一份所谓调查报告，指责中央情报局保护毒品路线。死难者家属向泛美索取赔偿时，泛美以此作辩护，因为如果是美国政府让炸弹越过泛美保安的话，那就不是航空公司的责任。但纽约一个法庭拒绝了调查报告的结论，泛美要为事件负责。后来又有列斯特·柯曼支持这个阴谋论。他自称是由前自由新闻记者变为前药物执行管理局以及国防情报局在塞浦路斯的线人，声称在药物执行管理局的办公室见过PA103其中一名乘客。柯曼后来将他的故事写成书，叫《八爪鱼的痕迹》。他没有提出任何证据支持他的说法。
1989年8月，苏格兰探员飞往斯利玛会见服装店的老板东尼·高斯。据高斯忆述：在炸弹袭击前两星期，他向一名貌似利比亚人、操利比亚口音的男子卖出那套Babygro。 高斯清楚记得那宗买卖，因为那名顾客看来不大在乎他在买什么。他买了一件高斯老早就想甩掉的旧粗呢外套，还有其他不同款式、大小的物品。高斯还记得，在那顾客临离开服装店时，外面开始下起雨来。他开玩笑地问他那位利比亚顾客要不要还买把雨伞，结果他买了。
苏格兰探员在直觉驱使下向高斯买了把雨伞，跟那名利比亚顾客所买的一模一样。他们将雨伞带回洛克比，与坠机地点找到的一打雨伞作比较。结果他们找到一把雨伞，跟高斯卖给他们那把一模一样。那把雨伞被火速送到英格兰的政府鉴证实验室RARDE做检验。雨伞的纤维上含有那蓝色Babygro的痕迹，显示它们都曾经在那放有炸弹的手提箱内。东尼·高斯似乎将衣物卖给了那洛克比炸弹袭击者，或者是一个亲近他的人。对苏格兰当局来说，那是第一个突破。现在他们有了目击者。
1989年1月中旬，西方有些报纸报道说，泛美103次航班的失事，很可能是以色列的“摩萨德”制造的一起惨案。叙利亚国防部长塔拉斯将军在1月21日接受科威特《火炬报》记者访问时支持这一说法称：“以色列‘摩萨德’的一名特工将一个藏有炸药的袋子交给一位美军，让他带上飞机，并给他30万美元作为报酬。这位特工说，袋子里是价值50万美元的钻石，需要偷运入美国。”据一些人士分析，以色列炸毁泛美103班机的目的可能是为了嫁祸于巴勒斯坦解放组织，破坏美国和巴解的对话，离间美国和巴解的关系。然而以色列却断然否认此事，并指责叙利亚国防部长的指控是荒谬的。不仅如此，以色列的“摩萨德”反而通过一些渠道散布消息说，在以伊拉克为活动基地的一个巴勒斯坦游击队组织中，有一位出身工程师的领导人。多年来此人一直在研制精巧的起爆器和塑料炸药。言下之意是说泛美103班机的爆炸失事与这个组织有关。有关塑料爆炸物的来源问题，线索纷繁复杂，互相矛盾，所以根本搞不清楚。
众所周知，PA103的袭击有两个明显动机：第一个动机是美国在1985年轰炸的黎波里和班加西，令卡扎菲夫妇收养的一名小女孩丧生。第二个动机是1988年7月3日美国巡洋舰温森斯号在波斯湾击落伊朗航空655号班机；战舰误将客机当作来袭战机，美国事后亦拒绝道歉。无法得知到底哪件事导致炸弹袭击。可能两者皆是，由利比亚及伊朗雇用的人员合作，又或者在德国人包围PFLP-GC在法兰克福附近的成员时，一个组织将工作交与另一组织。一些曾参与调查的中央情报局人员对记者说，他们相信PFLP-GC在伊朗的吩咐下策划袭击；因为PFLP-GC成员一旦被德国人拘捕即无法完成任务，他们在1988年10月后把袭击计划转移给利比亚情报机构。其他调查人员相信无论谁资助炸弹袭击，他都安排了两个同时进行、性质相同的任务，以肯定最少其中一个会成功。但很多留意洛克比空难事件发展的人发觉美国只是在萨达姆·侯赛因于1990年8月入侵科威特后才转而指责利比亚。美国需要叙利亚支持1991年的波斯湾战争，所以理论上，美国不想指责一个以叙利亚为基地的巴勒斯坦恐怖组织。由于这个缘故，卡扎菲于是被指而当了替罪羊。
事实上，这个理论幼稚在以下两方面：第一，虽然美国是在1990年8月后才首次为炸弹袭击而公开指责利比亚，知情者知道早在1989年10月调查焦点已在利比亚。第二，即使以大马士革为基地的巴勒斯坦反抗派恐怖组织要为袭击负责，那不一定会损害到叙利亚。PFLP-GC与其他巴勒斯坦反抗派组织只不过将总部及新闻发报处设在那儿。没有证据或暗示指叙利亚政府会为回应美国对利比亚或伊朗的攻击而赞成对美国发动攻击。
1988年12月22日至23日，从英国各地调来的1000名警察和600名士兵协助苏格兰地区的公共服务部门，展开了泛美103航班的坠机残骸收集工作。一手白袋，一手黑袋，白袋放证据，黑袋装尸体。所有参与收集的工作人员，都接到了指令：把既不长在地上，也非石头的东西都收集起来。镇上居民和其他志愿者也纷纷赶来。遇难者遗体被临时安置到市政厅，而机体残骸等证据，则被送到了在坠机现场快速搭建起来的勘验基地。勘验基地的帐篷外挂着AAIB（英国空难调查局）的牌子。在政府机构登记册上，此局隶属英国交通部，而实际有英国国防部的背景。在其牵头下，英国军情五处、六处、美国联邦空管局、中央情报局、联邦调查局等美国机构专家相继出现。一时间，以前在地图上都找不到的小镇里，会聚了几大情报部门和罪案调查机构的顶尖高手。他们对收集上来的2万多块残骸进行专业检查和分析：无数事实证明，当初推断没有错，的确是恐怖袭击，飞机确实是被炸毁的。通过对编号32652的一块行李舱金属支架上爆破残留物的化学分析，是一种被称为Semtex的专业塑性炸药。而所有死难者的伤痕，都是撞击伤。由此推断，爆炸发生在行李舱。而在支架旁找到的残破标签，复原后表面是东芝SF-16型收录机。把炸药装进这款别名为“爆破节奏”的收录机送进航班，真非巧合，在案发两月前，德国反恐部门经长期跟踪调查后展开的“秋叶行动”，摧毁了国际恐怖组织：巴勒斯坦人民解放阵线设在法兰克福的据点，起获了大批军火，其中就包括了Semtex炸药和类似装置。据被获恐怖嫌疑人交代，是准备炸飞机的。在103航班上，恰有47名从法兰克福转机过来的乘客，而103航班的爆炸，是否是在“秋叶行动”中逃脱的两名嫌疑人所为呢？要解此谜，须查验乘客名单和行李托运清单。一检查，让人大吃一惊：竟有20多件行李和乘客名单对不上！它意味着行李上了飞机，乘客却没上，问题就出在转运行李上！
事实上，103航班的航线分为两段：从法兰克福到伦敦为103A段，乘客在伦敦换乘波音747大飞机飞纽约。而在A段班机上，搭载了来自世界各地，至少五个不同航班上的转机托运行李。机场的八条传送带中，有五条红色，传送从其他国家航空公司转机的行李；一条蓝色，传送当地出发乘客的行李；两条绿色，传送从另两架泛美航班上转运过来的行李。除绿色属泛美内部调运的行李免检外，其他都要过安检口。而那些对不上号的行李，大都混入绿色免检传送带送过来的。散落各处的无主行李，有些已被炸碎了，哪一件里会有炸弹呢？从德国方面得到的消息，让此案更扑朔迷离：在该国被起获的炸弹，是用气压计方式引爆的。一旦外界气压与地面上的不一样，炸弹就会被引爆。若是巴勒斯坦人民解放阵线作的案，炸弹早就在转机途中爆炸了。调查人员在英格兰租下了硕大仓库，按飞机建造图纸划分比例，日夜忙碌，费时半年，愣是把103航班的残骸给拼起来了。当这架碎裂成千万块儿的波音747再次呈现眼前时，调查突破口也随之显现：机身上向外轰开的大洞，就是发生爆炸的位置，即泛美航空标示的字母P附近。行李舱AVE4041号的中层，行李编号为B8849。
据希思罗机场搬运工回忆，此行李舱的中层两排，放的就是从法兰克福转来的免检行李。而从已收集到的行李残骸中，唯一碎片符合所有条件：一只赭红色的新秀丽硬壳皮箱。在这残骸上，有厚重的爆炸物残留，混杂着破碎的东芝收录机零部件，且就放置在AVE4041号行李舱的中层。再查这一层的转机行李，就数这件最可疑。因其递送过程最复杂：先通过马耳他航空的KM180航班运到柏林，后搭乘泛美643航班到法兰克福，再通过那绿色免检带，送进了103A班机。而最关键的是，那皮箱主人从没有出现过。
在洛克比空难之后，英国政府收到了伊朗、巴勒斯坦，甚至还有爱尔兰共和军等四个恐怖组织的声明，都声称是他们干的。而伊朗是当时主要调查方向，因就在这空难发生5个月前，1988年7月3日，美国巡洋舰温森斯号在波斯湾巡逻时，击落了伊朗航空的655号客机，使290名乘客丧生。美国的解释是：以为是来犯敌机，看错了。此解释，谁能受得了？因此若遭伊朗报复，也在情理之中。而1990年，从调查组总部传来了消息，罪案现场发现了新证据：一些比手指肚还要小很多的集成电路板碎片，混杂在那只新秀丽皮箱的残骸里，起初以为是那个东芝收录机的零碎部件。直到中央情报局的特工在非洲破获了另一起爆炸案之后，破案的证据引起联邦调查局的关注，这些碎片不是收录机上的，而来自一个定时器。联邦调查局依据碎片很快就找到了生产商——瑞士美宝电讯公司。公司老板埃德温·博伊尔看到碎片后倒是承认，确是来自于公司生产的一种从1分钟到999个小时的范围自由定时的高精密定时器，型号MST-13。但当被问及都有谁买过这种定时器时，这位瑞士商人死活不肯说。但全球几大情报部门联合招呼着，调查人员很快把该公司连同商业往来记录兜底查：有买家专门订购了20个。谁？利比亚！