Interior atribuye al 'comando Madrid' o a uno itinerante de ETA el atentado perpetrado la madrugada del lunes ante la sede central de Repsol en Madrid. Los investigadores creen que los etarras llevaron el artefacto "15 kilos de cloratita" en una bolsa o mochila hasta Madrid, donde pocas horas antes de la explosión sustrajeron un «Ford Fiesta» en el distrito de Fuencarral, cercano al lugar del atentado que no causó daños personales. Al parecer, a unos cincuenta metros del lugar donde colocaron el vehículo, los etarras introdujeron el artefacto en el maletero. Estacionaron el coche en batería, con la parte trasera dirigida hacia el edificio de Repsol, y huyeron. Instantes después, en torno a las 00.50 horas, se produjo la explosión, que destrozó completamente el coche y que pudo oirse desde zonas muy alejadas de la capital, desde donde también pudo verse la densa columna de humo.
La policía no descarta que los etarras tuvieran que dar varias vueltas con el coche hasta encontrar un estacionamiento adecuado, ya que algunos testigos aseguraron haber visto el vehículo en doble fila una hora antes de la explosión. Finalmente, lo aparcaron en el hueco que dejó el vehículo particular de un conductor de la EMT. Según testigos, los terroristas son dos hombres de unos 25 y 35 años. El primero iba vestido con un pantalón vaquero, una chaqueta de lana y llevaba media melena. El coche fue sustraído a la altura del número 29 de la calle de Manresa, poco después de las diez de la noche cuando su propietaria lo dejó estacionado. Aunque las fuerzas de seguridad no descartan ninguna hipótesis, todo apunta a que los autores del atentado integran un «comando itinerante» de ETA que se desplazó a Madrid para cometer la acción contra la empresa petrolífera. Repsol ha aportado a la policía las cintas grabadas por las cámaras de televisión que vigilan las calles que ocupa su sede madrileña, que ha sufrido daños, sobre todo las ventanas de la parte lateral del edificio, que han quedado destrozadas.
La deflagración no causó heridos, aunque tres personas fueron atendidas por crisis de ansiedad y un hombre, Julio Triguero, sufrió un infarto tras la explosión, cuando acababa de acoger en su casa a su hija y a sus cuatro nietos, donde fueron a refugiarse asustados por el atentado. A pesar de la magnitud de la explosión, el atentado no afectó a la estructuras de los edificios próximos, ni siquiera al de Repsol, el más dañado por la onda expansiva. El primer balance de daños arroja un resultado de seis edificios y 121 viviendas afectados. Las reacciones de condena no se hicieron esperar. Desde el Gobierno, Mariano Rajoy aseguró que el Ejecutivo no cambiará de criterio en relación al proyecto de ley de Partidos pese a estas acciones de ETA y destacó la similitud entre este atentado y el de Getxo.