当时，FBI特工吉姆·赖特与罗恩·沃克正好在调查局中。当他们了解了绑架案的情况后，查看了现场照片和电话记录，分析认为：绑架者可能是老练而危险的人；莎丽可能危在旦夕，甚至可能已经被凶手杀害了；凶手很快就会产生一种难以遏制的欲望，会接着再犯同样的罪行。
同时，他们还推测出大概的案情：当绑架者看见莎丽独自一人坐在车中时，他便趁机将其掳走。如果当时有汽车经过的话，凶手可能就不敢那么做了。
随后，FBI特工介入了这起案件的调查，FBI心理画像专家约翰·道格拉斯也闻讯赶来。他们先在莎丽的家中安装了监听设备，期待绑匪再次打来电话，然后收集新的线索。
不久，莎丽的家人收到了一封莎丽写给他们的信件，共有两页，左侧页边自上而下用大写字母写着“上帝是爱”。随后，警方将这封信送到实验室做纸张和指纹分析。当道格拉斯看到这封信的内容后认定，这起绑架案已经演变成了谋杀案。但史密斯一家却由于虔诚的信仰，依然相信莎丽还活着。
6月3日下午，绑匪再次打来了电话，问他们信是否收到，是不是该相信他了？接电话的是莎丽的母亲希尔达，她声称要听到莎丽的声音，才能相信他。绑匪阴森森地说，再过两三天就知道了。