מתחקיר ראשוני שערך פיקוד המרכז עולה כי סמוך לשעה 4:30 הבחין השומר של הישוב בית חגי ברכב חשוד שנוסע באזור. על פי אחד הדיווחים השומר ביקש מנהג הרכב להזדהות וככל הנראה הנהג לא הבחין בכך והמשיך בנסיעה.
השומר העביר התראה לחמ"ל צה"ל וחיילים פרסו מחסום מאולתר. קצת אחרי השעה 5:00 הם הבחינו ברכב מסוג פז'ו מתקרב לעברם.
החיילים טוענים כי קראו לרכב לעצור, אולם נוסעי הרכב אמרו כי לא שמעו אף קריאה מסוג זה. אחד החיילים, שחש כי הוא בסכנת חיים, ירה שמונה כדורים לעבר המכונית שבה נהג הרב. הרב נהרג ושניים נפצעו.
החייל היורה התקשה לעכל את האירוע ואף נפגע שניות אחר כך על ידי משאית פלסטינית שעברה במקרה במקום. מהתחקיר עולה עוד כי הרב נהג במכוניתו באורות דולקים בניגוד לדיווחים בכלי התקשורת.
הרב מרצבך, בן 53 במותו ואב לחמישה, היה ממקימי הישוב בשנת 1983. במשרד הביטחון הודיעו לביטוח הלאומי זמן קצר לאחר המקרה, על הכרה בתקרית כאירוע איבה.