Дело Холодова выглядит далеко не таким однозначным, как его пытаются порой представить. При внимательном изучении в нем обнаруживается множество нестыковок. Так, практически все доказательства, которые прокуратура считала незыблемыми свидетельствами виновности десантников, суд подверг сомнению. Показания всех свидетелей тщательно анализировались. Но получалось так, что те из них, что подтверждали позицию обвинения, не выдерживали критики. К примеру, Александр Капунцов, по версии обвинения, в момент взрыва находился рядом со зданием издательства «Московская правда». Он должен был удостовериться в «выполнении задания». Согласно обвинительному заключению, на него после взрыва даже полетели стекла. Как выяснилось, окно кабинета, где произошел взрыв, выходит во внутренний двор, куда Капунцов попасть никак не мог. У Барковского, который по версии обвинения заложил дипломат со взрывчаткой в камеру хранения, на 17 октября 1994 года было алиби. Рано утром он уехал в Рязань, чтобы забрать свое личное дело. Он заходил там в училище ВДВ, где были строевые занятия, его видела и узнала сотрудница секретной части военкомата, передававшая ему дело. Показания, подтверждающие эти факты, суд счел убедительными. Также суд счел подтвержденным алиби Поповских и Мирзаянца, которые 17 и 18 октября находились в одной из школ города Королева, готовя ее к посещению министра обороны Грачева. Показания в пользу обвиняемых дал бывший директор школы № 2 города Королева Московской области Николай Марсов и другие свидетели.
В ходе судебных разбирательств также выяснилось, что, несмотря на доказанное алиби Барковского, с ним проводили «оперативную работу» в СИЗО, и через полтора месяца «в результате угроз, шантажа, психологического и морального давления со стороны оперативных работников уголовного розыска ГУВД Москвы» он написал заявление на имя генпрокурора, признав свою вину. Именно после этого заявления были арестованы Капунцов и Сорока — других данных об их виновности у следствия не было. К ним также ходили оперативники, допрашивали их без адвокатов и вынуждали дать показания на других десантников.
Да и по обвинению в хищении взрывчатки, которая, по версии следствия, была заложена в дипломат, все подсудимые были оправданы за отсутствием состава преступления. Показания свидетелей обвинения суд счел противоречивыми и ничего не доказывающими и установил, что взрывчатки того типа, которой взорвали Дмитрия Холодова, не было и не могло быть на том складе, с которого якобы произошло хищение. Куда же подевались остальные 25 килограммов тринитротолуола, 32 килограмма пластида, 275 различных детонаторов, 17 мин, 15 зажигательных трубок, 35 взрывателей и 30 запалов (указанные в деле), с помощью которых можно начисто стереть с лица земли несколько жилых кварталов крупного города, на этот вопрос внятного ответа у следствия не было.
Не до конца понятно и следующее. Почему способом убийства был выбран именно взрыв, хотя Холодова могли «убрать» множеством способов, начиная от проломленной головы в подъезде и заканчивая выстрелом из снайперской винтовки. Почему из всех способов убийства был выбран тот, надежность которого подвергается сомнению — ведь взрывное устройство могло не сработать, и твердой гарантии того, что дипломат откроет именно Холодов, у злоумышленников тоже не было. Сразу после взрыва следователи Сухарев и Казаков начали осмотр места происшествия. Вместе с ним работал один из лучших взрывотехников страны — подполковник ФСК, сотрудник Института криминалистики Чеканов. Они собрали мельчайшие фрагменты взорвавшегося «дипломата», анализ которых позволил бы экспертам определить характер взрывного устройства. Однако ни Чеканов, ни следователи не обнаружили там ни стержня, ни шарика от взрывателя МУВ4, потом появившихся в деле. (Но как тогда указанные предметы попали в число вещественных доказательств и оказались на экспертизе? Ответа на этот вопрос до сих пор никто не дал. Загадкой осталось и то, почему в кабинете, где погиб Холодов, поспешно был проведен ремонт, а вся мебель, напольные и стеновые покрытия буквально через день после взрыва уничтожены.)
Есть еще один любопытный факт. Незадолго до случившегося Холодов завел новую записную книжку и перенес туда из прежней необходимые ему номера телефонов. Телефона Поповских, по версии следствия, всячески контролировавшего Холодова, в новом блокноте не оказалось.
Анализ компьютера Холодова также ничего не дал. Когда эксперты попытались прочитать данные, у них ничего не получилось — жесткий диск оказался физически поврежден, причем повреждение носило умышленный характер.