با مشخص شدن نقش کشمیری در این واقعه، اطرافیان رجایی نیز در معرض اتهام قرار گرفتند؛ افرادی، چون خسرو تهرانی، بهزاد نبوی، سعید حجاریان، محمد عطریانفر و محسن سازگارا که اغلب از اعضای «سازمان مجاهدین انقلاب اسلامی» بودند، در مظان اتهام بودند.

این سازمان ائتلافی از هفت گروه اسلام‌گرا بود که همه آن‌ها مشی مسلحانه داشتند و پیش از انقلاب علیه حکومت پهلوی مبارزه می‌کردند. سازمان مجاهدین انقلاب اسلامی دو جناح راست و چپ داشت که جناح چپ با بهزاد نبوی نمایندگی می‌شد و هوادار سیاست‌های سوسیالیستی بود.

نبوی و همفکرانش در مسائل اقتصادی با رجایی قرابت فکری داشتند و به همین دلیل در دولت وی فعال بودند. انفجار دفتر نخست وزیری و نزدیکی جناح چپ سازمان مجاهدین انقلاب اسلامی به مسعود کشمیری، فرصت مناسبی به مخالفان آن‌ها داد. به‌ویژه اعلام شهادت کشمیری توسط خسرو تهرانی گروه بهزاد نبوی را در موضع ضعف و اتهام همکاری با مجاهدین خلق قرار داده بود.

یکی از سرسخت‌ترین مخالفان جناح چپ سازمان مجاهدین انقلاب اسلامی «اسدالله لاجوردی» دادستان وقت انقلاب بود که آن‌ها را بدتر از سازمان مجاهدین خلق می‌دانست. لاجوردی حتی در وصیت‌نامه‌اش اعضای سازمان مجاهدین انقلاب اسلامی را کسانی نامید که «هم رجایی و باهنر را می‌کشند هم به سوگشان می‌نشینند»

پرونده انفجار دفتر نخست وزیری در سال ۱۳۶۱ به لاجوردی سپرده شد و او تمام تلاش خود را برای متهم کردن بهزاد نبوی و نزدیکانش انجام داد. پیش از آن در سال ۱۳۶۰ پرونده مذکور به جریان افتاده بود اما با حمایت برخی از اعضای حزب جمهوری اسلامی مختومه شده بود. برای مثال هاشمی رفسنجانی در خطبه‌های نمازجمعه ۱۳ شهریور ۱۳۶۰ اینگونه از بهزاد نبوی دفاع کرد: «اخیرا می‌شنویم که درصددند شخصیت بهزاد نبوی یکی از اشخاص معتبر این مملکت را در همین رابطه زیر سوال قرار دهند که تحقیقا به این نتیجه رسیده‌ایم که سرمنشاء این جریان به لیبرالیسم و منافقین می‌رسد. این ترور دوم است، یعنی خواسته‌اند در کنار آن ترور این ترور هم باشد. اگر رجایی را بیرون کردند، بهزاد را هم می‌خواهند این‌طور بیرون کنند و بعد بدنامی درست کنند.»

باز شدن دوباره پرونده ترور شهید رجایی در سال ۱۳۶۵

در سال ۱۳۶۵ پرونده دوباره مفتوح شد و خسرو تهرانی بازداشت و به مدت سه ماه زندانی شد. همزمان یکی دیگر از اعضای سازمان مجاهدین انقلاب اسلامی که «تقی محمدی» نام داشت و کاردار سفارت ایران در افغانستان بود احضار و دستگیر شد.

محمدی از نزدیکان کشمیری بود و در جریان اشغال سفارت آمریکا نیز تصویر معروفی از وی ثبت شده است. محسنی اژه‌ای که مسئولیت بازجویی از او را بر عهده داشت ادعا می‌کند که «محمدی آماده اعتراف به ارتباط خود با مجاهدین خلق بوده اما نهایتا به صورت مشکوکی در زندان اوین خودکشی کرده است.»

نهایتا پس از خودکشی تقی محمدی، نیرو‌های اطلاعاتی قصد بازداشت بهزاد نبوی و سعید حجاریان را کردند که در این مقطع موسوی خوئینی‌ها ورود می‌کند و ماجرا را با آیت‌الله خمینی در میان می‌گذارد.

خوئینی‌ها صورت‌جلسه اظهارات آیت‌الله خمینی را نیز ثبت کرده و ضمیمه پرونده کرد. در صورت جلسه مذکور بیانات آیت‌الله خمینی اینگونه ثبت شده: «مساله این نیست که چند نفر را بگیرند و محکوم کنند بلکه قضیه این است که افراد مؤمن به انقلاب و جمهوری اسلامی را کنار بزنند و افرادی که مخالفند کم‌کم روی کار بیایند. من از همان اول می‌دانستم که یک دستی در کار است که می‌خواهد این افراد را بدنام کند و کنار بزند. النهایه فکر کردم آقایان به قضیه می‌رسند و خاتمه می‌دهند ولیکن الان احساس می‌کنم که باز قضایا به جا‌های دیگر کشیده می‌شود. اسامی این‌ها را بدهید من خودم باید تحقیق کنم و اسلام برای افرادی که این‌طور اشخاص را دستگیر می‌کنند و آبروی آن‌ها را می‌برند تکلیف این‌ها را معین کرده است این پرونده باید ختم بشود و کنار برود و بسته شود و این افراد شناسایی شوند.»

به‌این ترتیب با دستور خود آیت‌الله خمینی پرونده انفجار دفتر نخست وزیری مختومه شد و بهزاد نبوی و نزدیکانش تبرئه شدند. اما با وجود اینکه مقامات قضایی وقت مدرکی دال بر همکاری آن‌ها با مجاهدین خلق پیدا نکردند، همچنین با وجود سخنان روشن و صریح آیت‌الله خمینی بسیاری از راست‌گرایان، بویژه در سال‌های اخیر ادعا‌های خود مبنی بر همکاری بهزاد نبوی و کشمیری را تکرار کرده‌اند. برای مثال احمد سالک اظهار کرده «ساعتی بعد از انفجار، به داخل ساختمان نخست‌وزیری رفتم، نبوی را دیدیم که مضطرب است، یقه‌اش را چسبیدم، گفت کشمیری شهید شد؛ اصلاً سراغی از رجایی و باهنر نگرفت» و به استناد این خاطره نبوی را عامل ترور می‌داند!

همچنین محمدحسین رجایی برادر بزرگتر محمدعلی رجایی در مصاحبه‌ای می‌گوید: «آقای عسگراولادی می‌گفت بهزاد نبوی خیلی به من اصرار داشت که در آن جلسه شرکت کنم و به همه اصرار داشتند که حضور پیدا کنند. کشمیری کلید محل جلسات را به کسی نمی‌داد و به کسی اعتماد نداشت. آقای بهزاد نبودی افراد منافقین را می‌شناخت چون قبل از انقلاب با این‌ها در ارتباط بود و احتمال قوی معرف کشمیری به برادرم هم بهزاد بود. فرضا اگر هم معرف نبود، باید به عنوان مشاور وی را به شهید رجایی معرفی می‌کرد و حساس می‌شد و اگر شهید رجایی را راهنمایی نکرده حتما خیانت کرده است.»

در سال ۱۳۹۵ فیلم مستندی توسط «جواد موگویی» ساخته شد که این ادعا‌ها را از زبان افراد مختلف تکرار می‌کند و انفجار دفتر نخست وزیری را به جناح چپ مجاهدین انقلاب اسلامی نسبت می‌دهد. در این فیلم که به ادعای سازندگانش حاصل پنج سال پژوهش است، هیچ اشاره‌ای به اظهارات و دستور آیت‌الله خمینی درباره این پرونده وجود ندارد.