Aufgrund des dichten Schneesturms ging man von einem Absturz der Stardust aus, da der Pilot, kurz bevor die Verbindung zum Flugzeug abriss, über Funk gemeldet hatte, dass sich die Stardust im Landeanflug auf Santiago befindet. Deswegen suchte man zunächst die nähere Umgebung des Flughafens ab. Doch da man keine Wrackteile fand, dehnte man die Suche immer weiter aus. Da sich unter den sieben Passagieren und der fünfköpfigen Crew auch ein englischer Botschafter mit geheimen Papieren befand, drängte die britische Regierung auf eine Aufklärung des Verbleibs der Stardust.

Doch trotz einer sehr intensiven Suche, in die auch diverse Bergketten einbezogen wurden, wurde kein einziges Trümmerteil gefunden. Das Flugzeug war verschollen und wilde Gerüchte über den Verbleib wurden aufgestellt.

• So wurde vom Lotsen mehrmals der mysteriöse Morsecode: STENDEC empfangen, was zunächst als Übertragungsfehler abgetan wurde. Stendec soll aber der Name eines Magazins einer spanischen UFO-Organisation sein, weswegen das Gerücht einer Entführung durch Außerirdische aufkam.
• Des weiteren gab es diverse Geheimdiensttheorien, wegen des Botschafters.

Doch der Fund gab weitere Rätsel auf, schließlich waren die Wrackteile ca. 80 km von der Flugroute der Stardust entfernt gefunden worden. Anhand der Verformung der Wrackteile stellte man fest, dass das Flugzeug direkt in den Berg gerast war. Es wurden ungefähr 10% der Überreste gefunden.

Die wahrscheinlichste Erklärung über die Unglücksursache ist der Jetstream. Mit diesem Phänomen hatten die Piloten damals wenig Erfahrung. Dieser extrem starke Höhenwind erreicht Geschwindigkeiten von ca. 200 km/h. Wenn dieser Wind der Stardust entgegen blies, dann verlangsamte er das Flugzeug ohne dass die Piloten es merkten. Denn anders als heute registrierte der Tacho damals nur die Geschwindigkeit im Verhältnis zur Umgebungsluft und nicht die tatsächliche Geschwindigkeit über Grund.