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.
Az utasok 14 különböző állam polgárai voltak, a legtöbben, 154-en kínaiak, továbbá 38 malajziai, 7 indonéz, 6 ausztráliai, 4 francia – hárman közülük a pekingi francia gimnázium tanulója – és 3 amerikai volt köztük. Vasárnap közölte a Freescale Semiconductor nevű, integrált áramköröket gyártó amerikai vállalat, hogy 12 malajziai és 8 kínai alkalmazottja volt a gépen. Kínai művészek 29 fős csoportja is az utasok között volt, Kína különböző városaiból érkeztek Pekingbe, s onnan együtt utaztak Malajziába egy képzőművészeti kiállításra.
Pekingben az utasok hozzátartozói egy hotelben várják óráról órára a híreket. Még reménykednek, hogy viszontláthatják szeretteiket, már csak azért is, mert a malajziai légierő parancsnoka vasárnap délelőtti sajtóértekezletén megerősítette: a radarok valóban jelezték, hogy a gép eltűnése előtt valószínűleg visszafordult.
Egyelőre nincs bizonyíték arra, hogy terrorcselekmény történt a fedélzetén, de egyre több szakértő furcsállja a gép eltűnésének körülményeit. Leginkább azt, hogy a pilóták nem adtak le vészjelzéseket, ami arra utal, hogy valami váratlan esemény történhetett, és nem volt rá idejük. Arra is felhívták a figyelmet, hogy amikor megszakadt a géppel a kapcsolat, nem voltak szélsőséges időjárási körülmények a térségben, ráadásul a jármű körülbelül 10,6 kilométeres, azaz biztonságos magasságban repült. Légi balesetek a legritkább esetben történnek ilyen repülési magasságban, amikor már sok idő telt el a felszállás óta, és a járat még nem készül leszállásra sem.
A vietnami hatóságok nagy erőkkel kutatnak a roncsok után, Malajzia pedig 15 repülőgéppel és kilenc hajóval vesz részt a keresésben. Vasárnap amerikai és kínai hadihajók indultak útnak abba a térségbe. Az amerikai hadiflotta egy rombolót küldött, fedélzetén két helikopterrel. Útnak indult továbbá az okinavai amerikai támaszpontról egy repülőgép, amely fedélzetén a kutatáshoz használható különleges radarberendezés van. A kínai haditengerészet két hadihajót küldött a térségbe. Az egyiken életmentő felszerelések, víz alatti kutatásra alkalmas műszerek vannak, illetve vizet és élelmet, két helikoptert, 30 orvost és ápolót, 10 búvárt és 52 tengerészgyalogost szállít.