Según el informe del médico forense, la muerte se produjo por "asfixia mecánica por compresión a nivel cuello, con paro cardiorespiratorio traumático". El informe indica además que el cuerpo no presenta otras lesiones, lo cual hace intuir a los investigadores que Ayelén no intentó defenderse, o que no hubo una agresión directa.

Estos indicios llevan cada vez más la investigación hacia la hipótesis del peligroso "shocking game", un juego que suele practicarse entre adolescentes y que consiste en ahorcar al otro para ver cuánto resiste sin desvanecerse. Esta hipótesis permitiría explicar por qué Ayelén no se habría defendido, ya que se habría tratado de una situación consentida por la menor, razón por la cual no hay lesiones en otras partes del cuerpo.

En cuanto al atacante, la policía sospecha del círculo íntimo de la menor. Su hermano se convierte por estas horas en el principal sospechoso, dado que asegura haber estado durmiendo mientras sucedió todo y asegura haber encontrado a su hermana muerta, tirada en el pasillo que conduce al baño de la casa. Cabe remarcar que ninguna de las puertas ni ventanas de la casa fueron forzadas para ingresar.