警方在張文墜樓身亡後清查其租屋處與旅館房間,發現房內凌亂。床上放有4顆用氣泡紙包裝的自製汽油彈,角落的行李箱內還有11顆自製汽油彈,總計15顆汽油彈。房間內還有刀具一把,以及張文換下的衣物與背包,背包內藏有4顆汽油彈。此外,張文身上亦查扣兩把長30公分的刀具、戰術背心內的兩把短刀以及點火器。
檢警研判,張文在旅館房內行為毫無緊張或肅殺感,桌上還有美式潛艇堡、洋芋片及多罐氣泡水空瓶,顯示其作案前以平常心準備行動。依據監視與現場調查,張文在台北車站完成第一波攻擊後,沿地下街回到旅館換裝、補充彈藥,待約36分鐘後,再前往捷運中山站進行第二波攻擊,整個過程可見高度的預謀與計劃性。