A Malaysia Airlines légitársaság közleményben úgy fogalmazott, hogy „a legrosszabbtól tart”, vagyis utalt arra, hogy helyi idő szerint szombat hajnalban eltűnt gép lezuhanhatott 239 emberrel a fedélzetén. A vietnami légierő gépei szombaton két olajfoltot is láttak a Dél-kínai-tengeren abban a térségben, ahol a repülő a feltételezések szerint eltűnt. Két, egymástól mintegy 500 méterre párhuzamosan húzódó, 15-20 kilométer hosszúságú olajfolt lebegett a vízen. A vietnami hadsereg hajókat küldött a helyszínre, a közlekedési miniszterhelyettes vasárnap közölte, hogy a térségben nem találtak roncsokat.
A malajziai hatóságok a kutatási területet kiterjesztették az ország félszigeti részének nyugati partvidékéig, mert az ország közlekedési minisztere szerint nem zárható ki, hogy a gép visszafordult. A légitársaság bejelentette, hogy egy katasztrófahelyzetek kezelésére szakosodott atlantai céggel együttműködve folytatja a gép keresését. Emellett az amerikai közlekedésbiztonsági hatóság is nyomozócsoportot küldött Malajziába, és a Szövetségi Nyomozóiroda is bekapcsolódott a történtek kivizsgálásába. Washingtoni illetékesek azzal indokolták az FBI szerepvállalását, hogy amerikai állampolgárok is voltak a gépen, illetve tisztázni szeretnék, hogy terroristáknak lehetett-e közük a Boeing 777-200-as eltűnéséhez. Hisammuddin Hussein malajziai közlekedési miniszter sem rejtette véka alá, hogy a hatóságok a terrorcselekmény lehetőségét is vizsgálják.
Már szombaton gyanússá vált, hogy a gép két utasa lopott, egy osztrák és egy olasz állampolgár nevére kiállított útlevéllel jutott fel a gépre. Vasárnap azonban a malajziai hatóságok közölték, hogy legalább két másik állampolgár személyazonosságát vizsgálják külföldi nagykövetségek közreműködésével, illetve amerikai szakértők segítségével átfésülik az egész utaslistát. A Kuala Lumpurból Pekingbe tartó Boeing 777-200-as helyi idő szerint szombat hajnalban, mintegy két órával – újabb jelentések szerint csak egy órával – a felszállás után tűnt el, fedélzetén 227 utassal és 12 fős személyzettel.