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イスラエル側は、撃墜の責任はシリア、イラン、レバノンの「ヒズボラ」にあるとの考えを示す一方で、同国空軍が深夜、シリア軍の拠点を爆撃をした事実についてはこれを認めている。
イスラエルは、ロシアが撃墜の責任はイスラエルにあるとする声明を表した後、初めて表した公式的な反応に次のように書いている。
「イスラエルは、ロシア軍機を撃墜したのはアサド体制（シリア大統領の政権）の軍人らであり、その体制がこの事件の全責任を負っているとみなしている。イスラエルはまた、イランおよびテロ組織『ヒズボラ』にも責任があると考える。」
またイスラエルはロシア軍機撃墜に関して哀悼の意を示すとともに、ロシアに対して事件解明のために必要なあらゆる情報を提供する構えを表した。
露国防省はモスクワ時間９月１７日深夜２３時（日本時間で１８日午前５時）、ロシア軍機ＩＬ－２０との通信が途切れたのは、同機がシリアのフメイミム空港に戻る途中のことだったと明らかにした。同省の調べによれば、当時ＩＬ－２０機は地中海沿岸から３５キロの地点に位置していた。ほぼ同時刻、イスラエルのＦー１６ 戦闘機 ４機がラタキヤにあるシリア政府軍の拠点を攻撃していたほか、仏フリゲート艦「オーヴェルニュ」からもミサイルが発射されていた。
露国防省のイーゴリ・コナシェンコフ公式報道官は、イスラエルの無責任な行為が原因となり、シリアでロシア人軍人１５人が死亡したことを明らかにした。