桃園火燒車造成26人罹難，為了釐清起火原因，桃園市消防局火調科人員晚間進入遊覽車內，仔細勘查和採證，初步了解，有可能是車頭機械故障，或者電線走火釀禍！另外還有另一名目擊者，晚間前往國道警察隊，形容當時看遊覽車是邊開邊冒煙，直到撞到護欄才起火燃燒。
遊覽車撞擊護欄，在路肩著火，濃煙往上竄，火勢猛烈，伴隨著玻璃碎裂聲音。當時，正在附近值勤的林姓國道員警和一名貨車司機，冒著生命危險靠近遊覽車，貨車司機使用滅火器滅火，但是車身完全燃燒，根本沒有任何作用。只看見員警想要打開逃生門，但是怎麼用力門把就是無法往下，只好和司機一起拿起噴灑完的滅火器空瓶，猛力往車窗砸。就算把車窗打碎，完全沒有消防裝備的兩人根本無法進入車內救人，拍下影片的人也是當初打119報案的目擊駕駛。
目擊者陳時隆：「遊覽車後面冒煙，我原本以為是烏賊車，我想說台灣已經很久沒看見遊覽車烏賊車，當下我就發現煙越來越大，於是我就馬上打電話給119。」
陳先生說，他當初是開車去機場接朋友，卻看見遊覽車冒煙，開始從內側往外側滑行，最後撞擊護欄著火，由於正好看見林姓員警在路肩，於是趕緊請求他想辦法。
目擊者陳時隆：「突然發現他煙，是往中段部份開始冒，就是往前冒在中段開始有煙冒出來。」
為了調查遊覽車起火原因，鑑識人員找來大型拖吊車，將遊覽車吊起，為的就是看清楚，到底底盤狀況如何，有沒有那個零件導致起火。
當初在所有罹難者的遺體和遺物，全部搬出車外後，鑑識人員才進入車內鑑識，第一個追查的重點就是找出起火點，由於車頭燃燒得最嚴重，警消初步判斷很可能是這邊開始著火，採集周遭的零件設備和電線等物品，要帶回去實驗室進一步化驗，因為車內也有飲水機，是否機電短路引發火勢，鑑識人員不放過任何可能。
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