El fiscal Garzón evalúa diversas hipótesis en la desaparición de Agostina, incluyendo secuestro, cautiverio, abuso sexual infantil, explotación y trata, y femicidio. Se prioriza la hipótesis de que la menor fue persuadida psicológicamente por alguien de su confianza.
Se considera la posibilidad de que el hecho esté relacionado con casos de violencia de género, donde se busca ocasionar daño a la mujer o a la menor. La hipótesis de explotación y trata, con posibles vinculaciones a organizaciones y barras bravas, también se mantiene abierta.
La investigación se basa en peritajes que determinan las zonas de búsqueda. Si la ubicación del celular de Barrelier difiere de su coartada, podría ser un elemento en su contra, a menos que se demuestre que otra persona utilizó el dispositivo.