Em pleno voo um passageiro identificado como Abdul Farouk Abdulmutallaba, de 23 anos e nacionalidade nigeriana[3] fez despoletar um engenho explosivo consistindo numa mistura de pó inflamável[4] e líquido (inicialmente suposto ser panchão) cerca de 20 minutos antes de o avião aterrissar.[5][6][7] O suspeito aparentemente bateu num pacote de pó na sua perna ou virilha, e usou uma seringa com produtos químicos para causar uma reacção química, e a parte inferior do seu corpo foi apanhada em fogo. O engenho falhou a detonação.[6][8] Um passageiro afirmou "Houve fumo e chamas; foi assustador.".[9] Supõe-se que a substância usada foi tetranitrato de pentaeritritol, um químico altamente explosivo.
A aeronave, um Airbus A330-300 tinha 278 pessoas a bordo. Por volta das 12:00 locais, na fase de aterragem, um passageiro tentou explodir alguns petardos de fraca intensidade. O suspeito, um nigeriano de nome Abdul Mudallad, de 23 anos terá dito às autoridades americanas que havia sido treinado pela Al-Qaeda e o ataque fora uma ordem de Osama Bin Laden. Segundo ele, os explosivos teriam sido fornecidos a ele por militantes do Iêmen, porém há suspeitas de que o nigeriano tenha agido sozinho e apenas se inspirado na organização comandada pelo saudita Osama Bin Laden.
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