聯邦調查局(FBI)目前極為擔憂，波士頓馬拉松爆炸案的嫌犯塔默蘭和佐哈‧查納耶夫兄弟(Tamerlan and Dzhokhar Tsarnaev)可能並非單獨犯案，而是屬於12名已在美國境內潛伏多年的恐怖細胞(cell)成員。
FBI為防止其他恐怖分子密謀對美國再度發動攻擊，已全力追查這些潛伏恐嫌，並在20日下午以違反移民法為由，逮捕兩名哈薩克裔男子。
熟悉FBI調查的消息人士說：「我們相信查納耶夫兄弟並非單獨做案。」因為用於引爆兩枚炸彈的裝置非常精密，並非可由網上學習製做而成的裝置。
消息人士指出：「兩枚炸彈的引爆裝置非常先進，一定是有人提供兩兄弟製造的技術，而現在FBI要設法找出幕後的藏鏡人。」FBI並認為有多達12名潛伏恐嫌，已伺機多年準備對美國發動攻擊。
20日被捕的兩名麻州大學的學生，是同為19歲的阿茲馬特(Azmat)和狄亞茲(Diaz)，據信兩人都是查納耶夫兄弟的朋友。而兩人所駕駛的黑色賓士轎車的個人化車牌，並印有「恐怖分子第一」(TERROISTA#1)的字樣，車上另外也貼上「F」開頭的字樣。
FBI發現兩人在15日馬拉松比賽的爆炸案發生之後，旋即行蹤成迷，直至19日才在麻州新貝德福的公寓現身，警方隨即沖入公寓內突檢。其中一人的女友也一起被逮捕，三人在當晚獲釋後，警方20日再度逮捕兩名男學生。
不過，波士頓市長萬寧路(Thomas Menino)21日表示，他目前所掌握的訊息顯示，兩名嫌犯並未與其他共犯一同犯案。
