Самолет McDonnell Douglas DC–10 над зданием аэропорта "О`Хара", 25 мая 1979 года, Чикаго

Тщательно проведенное расследование детально восстановило картину трагедии: еще при разгоне у самолета оторвался левый двигатель (чего пилоты не заметили), повредив при этом гидропривод предкрыла. Кроме того, прекратилась подача электричества к некоторым приборам в кабине. Вследствие такой совокупности факторов, у пилотов сложилось неверное представление о ситуации и была выбрана ошибочная схема действий — снизить скорость до минимально возможной (что было бы верно, если бы двигатель просто заглох). Машину удалось выровнять, но через 20 секунд после отрыва от ВПП ее неожиданно снова начало резко кренить влево. На высоте 122 м и скорости 287 км/ч левое крыло заняло вертикальное положение — крен достиг прямого угла, подъемная сила упала до нуля и лайнер рухнул на землю.

Расследованием причин авиакатастрофы занялся Национальный совет по безопасности на транспорте (NTSB). Участники расследования выяснили, что за восемь недель до падения самолет проходил техосмотр в аэропорту «Тулса» в штате Оклахома. Во время процедуры механики должны были отделить двигатель от лайнера. Два двигателя самолета крепились к крыльям с помощью пилонов, которые, в свою очередь, крепились к крылу в трех точках: двух спереди и одной сзади. Производитель самолета рекомендовал сначала снять двигатель, и только потом сам пилон. Однако инженеры American Airlines предложили ускоренный метод — двигатели стали снимать с крыльев вместе с пилонами при помощи обычного электропогрузчика. При техобслуживании DC–10 American Airlines стали применять именно эту процедуру, поскольку она экономила тысячи долларов для каждого из 40 таких самолетов авиакомпании.

Однако снять двигатель, который весит более 5 тонн, с помощью погрузчика не так просто. Если погрузчик будет находиться не в идеальной для процедуры позиции или захватит двигатель слишком резко, то двигатель (пусть и не сильную) окажет нагрузку на собственное крепление. От таких ударных нагрузок в креплении пилона DC–10 стали появляться микротрещины. Полученные трещины металла увеличивались каждый раз, когда DC–10 совершал взлет и посадку в следующие два месяца.

После того, как стало ясно, что проблема в пилоне, Федеральное управление авиации (FAA) распорядилось проверить пилоны двигателей на всех машинах этого типа. При визуальной и ультразвуковой диагностике на десяти лайнерах были обнаружены повреждения, аналогичные тем, которые привели к катастрофе рейса 191. Еще у 31 самолета нашли усталостное разрушение металла в том же месте на пилоне, что и у рухнувшего DC–10. В связи с этим 6 июня ФАА запретило эксплуатацию всех 270 DС–10 по всему миру. И лишь после многочисленных проверок технического состояния самолетов, американские DС–10 вновь начали выполнять регулярные рейсы с 13 июля.