אוסוואלד נעצר בחשד לרצח השוטר טיפיט, ולאחר מכן נקשר גם לרצח הנשיא קנדי. בעודו במעצר הצהיר בפני עיתונאים כי "לא יריתי באף אחד" וכי "אני רק שעיר לעזאזל". בחקירתו לא גילה אוסוואלד פרטים רבים, ושיקר באשר למעט הפרטים שמסר. לאחר חקירתו הראשונית עלה הצורך להעבירו לכלא המחוזי. במהלך ההעברה נורה אוסוואלד ונהרג על ידי ג'ק רובי, אשר כפי הנראה פעל מתוך רגש נקמה על רצח הנשיא אותו העריץ. אוסוואלד מת מפצעיו ב-24 בנובמבר 1963. רבים סבורים כי רובי לא פעל לבדו, וטוענים כי היו לו קשרים עם המאפיה, וכי הרצח היה חלק מתוכנית הקשר לרציחת הנשיא.
סרט זפרודר.
בעת הרצח שהו בדילי פלאזה עשרות אנשים בעלי מצלמות ומסרטות. ידועים במיוחד מרי מרמן (אשר צילמה את גבעת הדשא בשעת ההתנקשות, והצללים המופיעים בתמונה זכו לפירושים רבים, ויש מי שראו בהם את צלליותיהם של שלושה מתנקשים, אחד מהם לבוש במדי משטרה), אורוויל ניקס, וכן רבים אחרים. למעשה הרצח צולם מזוויות רבות. איש לא הצליח להנציח באמצעות מצלמה את מעשה הרצח עצמו, פגיעת הכדורים בלימוזינה והשפעתם, כפי שעשה זאת סוחר הבגדים אברהם זפרודר, באמצעות מצלמת 8 מילימטר ביתית.
מיקומו של זפרודר היה אידיאלי לצילום הרצח, ועל אף שבמקום היו עשרות אנשים עם מצלמות ומסרטות, סרטו של זפרודר נותן את ההמחשה האידיאלית לאירועים. זפרודר עמד על משטח מוגבה מבטון, שהיה בדיוק בין מחסן הספרים ובין גבעת הדשא. בעת שהלימוזינה הנשיאותית חלפה לידו ונפגעה מהיריות צילם זפרודר את הלימוזינה ואת המתרחש בה מקרוב, ומלמעלה.
הצופה בסרטו בן 26.6 השניות של זפרודר, רואה את השיירה הנשיאותית מתקרבת דרך רח' אלם, כאשר הנשיא, אשתו ג'קלין, מושל טקסס ג'ון קונלי ואשתו יושבים בלימוזינה בניחותא, ומנפנפים אל הקהל. לרגע מוסתרת הלימוזינה על ידי תמרור, וכשהיא נראית שוב, מעווה הנשיא את פניו בכאב, שולח את ידיו אל פניו, אולי כדי להגן על ראשו, וכל גופו נוטה קדימה ושמאלה, אל עבר אשתו. ואז נע ראשו של קנדי בתנועה אלימה אחורה ושמאלה, ולמעשה מתפוצץ בכתם של דם. קנדי קורס במושב הלימוזינה, בעוד שג'קלין קנדי ההמומה מנסה להימלט כשהיא מטפסת על אחורי הרכב, בעודו בנסיעה, ונעצרת על ידי סוכן השירות החשאי המזנק אליה על מנת לסייע לה. אורך הקטע המציג את ההתנקשות הוא 19.3 שניות.
מהירות המצלמה של זפרודר הייתה 18 תמונות בשנייה. הסרט הוא למעשה סדרה של תמונות סטילס, המהווה את "השעון" לפיו נבדק הרצח. ישנה חשיבות רבה מאוד לסדר האירועים בשאלה "כמה יריות נורו" ו"מאיזה כיוון נורו". בעשרים ושתיים השניות של סרטו של זפרודר, ניתן בצורה מדויקת לוח הזמנים. ניתן לראות מתי החלה תגובת כל אדם שהיה בלימוזינה אל היריות, ולערוך חישוב מסתבר של כמות היריות ואף של כיוונן. שאלות רבות נענות, אך רבות מהן נותרות פתוחות. הסרט צולם ללא קול.
הסרט משמש כבסיס הן לתומכי תיאורית "היורה הבודד" והן לתומכי תאוריות הקשר. הטענה העיקרית היא כי נראה בסרט שהיריות נורו מלפנים, מכיוון גבעת הדשא, וזאת משום שראשו של קנדי מושלך אחורה, למעלה ושמאלה, דבר התואם (לפי טענת תומכי תאוריות הקשר) ירייה שבאה מלפנים ומימין, בעוד שאוסוואלד ירה מאחור ומשמאל.
על פי אנשי הגרסה הרשמית, מוכיח הסרט בוודאות כי היריות מגיעות ממקור אחד. למעשה, החוקר מטעם ועדת וורן, ארלן ספקטר, אשר ביסס את תיאורית "הכדור הבודד", הסתמך על הסרט, כאשר קבע כי משום שלפי תגובות הנשיא והמושל המופיעות בסרט, לא חלף פרק זמן מספיק בין הזמן שבו נפגע המושל ובין הזמן שבו נפגע הנשיא (על פי המהירות המקסימלית לטעינת רובהו של אוסוואלד וליריית ירייה נוספת), ולפיכך הם נפגעו מאותו הכדור. תאוריה זו, תיאורית "כדור הקסם" היא אבן הבסיס לגרסה הרשמית, ואחת התאוריות המותקפות והמושמצות ביותר על ידי המבקרים, הסבורים כי הסרט מהווה הוכחה לכך שישנו יותר מיורה אחד, ומסיבה זו בדיוק.
החקירות.
רצח קנדי היה הנושא של שתי ועדות חקירה, ושל משפט מתוקשר שהתנהל בניו אורלינס על ידי התובע המחוזי ג'ים גאריסון. כל אחת מן הוועדות, אשר פעלה בעשור שונה ובנסיבות שונות, הגיעה למסקנה שונה, ובחנה ראיות שונות. אין כיום אנשים הסבורים כי חקירת הנושא הסתיימה, וכי אחת הוועדות מיצתה את הבדיקה, ונתנה דו"ח אשר יסגור את הפרשה. סרט שנוי במחלוקת, "JFK תיק פתוח", הגביר את המבוכה. ועדה נוספת, שלישית במספר, פעלה לפתיחה לציבור של כל המידע הנוגע לרצח.
ועדת וורן.
מיד לאחר הרצח עמד הנשיא החדש, לינדון ג'ונסון, במצב עדין. השמועות שרווחו קישרו את הרצח לגורמים רבים מארצות הברית ומחוצה לה. היה ברור שאם יימצא כי פידל קסטרו שליט קובה, או כי ברית המועצות היו מעורבים ברצח, מדובר בעילה למלחמה. מצד שני, עקבות הרוצחים יכולים להוביל לגורמים בתוך ממשל ג'ונסון גופא - אנשי ה-CIA אשר להם "חשבון פתוח" עם הנשיא מאז הפלישה הכושלת למפרץ החזירים, אנשי ה-FBI, שחברו לגורמי ימין קיצוניים במטרה להרוג את הנשיא הליברל, ואף אנשי הממסד הצבאי-תעשייתי שרצו להעמיק את מעורבות ארצות הברית במלחמת וייטנאם. חששו של ג'ונסון היה כי חקירה לא מוסמכת של גורמים מקומיים עלולה להוביל, בצורה שגויה או במכוון, לעבר אחד ממקורות אלו, וכי חקירה של גורם פדרלי עלולה להיראות כטיוח. ה-FBI ערך כבר, מהרגע שבו נודע על הרצח, חקירה משלו. כן בחשו בקלחת גורמים נוספים של אכיפת החוק בדאלאס, שבה אירעה ההתנקשות. לדעת המבקרים, היה צורך לקטוע את כל אלו באיבם, ולהכריז על חקירה בלתי תלויה, כאשר בצוות החוקרים יהיו גורמים שאין להטיל ספק ביושרם ובהגינותם, ואשר יקבעו את התוצאה שאותה ראה ג'ונסון כרצויה - כי לי הארווי אוסוואלד הוא המתנקש, וכי פעל לבדו.
ב-29 בנובמבר 1963, שבוע לאחר הרצח, הורה ג'ונסון בצו נשיאותי מיוחד על הקמת ועדה למציאת העובדות הקשורות ברצח, והעמדת שופט בית המשפט העליון של ארצות הברית ארל וורן בראשה. שמה הרשמי של הוועדה היה "ועדת הנשיא לחקר ההתנקשות בנשיא ג'ון פ' קנדי". עד מהרה נקראה הוועדה בפי כל "ועדת וורן".
הוועדה קבעה כי אוסוואלד פעל לבד, וכי לא היה חלק מקשר.
ביקורת על ועדת וורן.
כאשר פרסמה ועדת וורן את מסקנותיה, בשנת 1964, נראה היה כי התיק נסגר, אך רבים לא הסכימו עם מסקנותיה.
כמה מההסתייגויות הבולטות:
ג'ים גאריסון.
בין הראשונים אשר מתחו ביקורת על ועדת וורן, ואף ניסו לפעול על מנת להביא את האשמים ברצח לדין, היה התובע המחוזי בניו אורלינס, ג'ים גאריסון. חקירתו בעניין רצח קנדי הביאה להעמדה לדין של קליי שאו, האדם היחיד שהועמד אי פעם לדין כנאשם בקשר לרצח קנדי.
משפטו המתוקשר של קליי שאו, ראש לשכת המסחר בניו אורלינס, וחבר מרכזי בקשר לו טען גאריסון, הסתיים בזיכויו של שאו, בשנת 1969, אך בחשיפה תקשורתית נרחבת לתאוריות הקשר, ובהצגה מיומנת, על ידי התובע גאריסון, של כל הפגמים והחולשות שניתן למצוא בדו"ח ועדת וורן.
סרטו של אוליבר סטון - JFK תיק פתוח.
בתחילת שנות התשעים יצר הבמאי המפורסם אוליבר סטון את סרטו "JFK תיק פתוח". סטון תכנן מראש את הסרט כסרט הסותר את קביעת ועדת וורן כי לי הארווי אוסוואלד היה היורה היחיד, וחיפש מקור לבסס עליו את עלילת הסרט. מבין האפשרויות שעמדו לפניו בחר לבסוף את ספרו של ג'ים גאריסון "בעקבות המתנקשים" ("In the trail of the assassins") כמקור לעלילת הסרט. הסרט יצא לאור בשנת 1991.
הסרט היה יומרני, יקר וארוך, ובעיקר עורר מחלוקת ציבורית. לדעת רוב המבקרים הסרט הוא מרשים ומרתק, אך נעשתה בו מניפולציה באמצעות שימוש באחת התאוריות הזניחות יותר בעניין רצח הנשיא, זו של ג'ים גאריסון, ושילוב קטעי תעודה שצולמו במציאות עם קטעים מבוימים באופן שקשה להבחין ביניהם, ובאופן המקבע בתודעת הצופה את גרסת הבמאי (היא גרסתו של גאריסון) כאמת שאין בלתה.
ועדת בית הנבחרים בנוגע להתנקשויות.
בשנת 1968 נרצח גם רוברט פ' קנדי, אחיו של הנשיא קנדי, בעת מסע הבחירות שלו, על ידי לאומן פלסטיני בשם סירחאן סירחאן. כן נרצח לוחם זכויות האדם מרטין לותר קינג. הציבור האמריקאי היה נתון להרגשה כי אישי ציבור חשופים להתנקשויות, ולפחות בעניינם של קינג ושל הנשיא קנדי, חברו גורמים בעלי עניין לקשר לרציחת דמויות נערצות אלו. לאווירה זו הוסיפה חשיפתו של הסרט שצילם אברהם זפרודר, אשר הוקרן לראשונה בטלוויזיה האמריקאית בזמן צפיית שיא בתוכניתו הפופולרית של הרלדו ריברה "לילה טוב אמריקה". הייתה זו המחשה ויזואלית למה שהרגישו אמריקנים רבים בצורה אינטואיטיבית. משהו לא היה בסדר. מישהו עומד מאחורי הדברים.
בה בעת נחשפו קשרים בין המאפיה, סוכנות הביון המרכזית - ה-CIA, וגורמים בקרב הגולים הקובנים המיליטנטים, במטרה להתנקש בחייו של פידל קסטרו. גילויים אלה הראו כי הבלתי נתפס - קשר בין הממשל האמריקני, בדרגים הגבוהים ביותר, סוכנויות הביון השונות, הגולים הקובנים והמאפיה, הוא כעת עובדה מוחשית. האצבע הציבורית הופנתה אל גורמים אלו עתה אף בקשר לרציחתו של קנדי. קביעת ועדת וורן כי לא היה כל קשר לרציחת קנדי נראתה לרבים כקביעה מיושנת ומבוססת על מידע חלקי, במקרה הטוב, וכניסיון טיוח מצד המעורבים ברצח (לדעת המבקרים) לינדון ג'ונסון וחבר הוועדה אלן דאלס, במקרה הרע.
לאור הלחץ הציבורי, ובהשתדלות אישים כקורטה סקוט קינג, רעייתו של מרטין לותר קינג המנוח, מינה בית הנבחרים האמריקני בספטמבר 1976, ועדה לחקירת מותם של קנדי וקינג.