وفي 2011 أعلنت المحكمة اتهام 4 من أعضاء حزب الله في التورط بعملية الاغتيال، وربطت عريضة الاتهام بينهم وبين الهجوم بأدلة ظرفية إلى حد كبير مستقاة من سجلات هاتفية، فيما تم توجيه الاتهام لعضو خامس في الحزب عام 2012.
أول المتهمين يعتبر "العقل المدبر للجريمة"، وهو مصطفى بدر الدين الذي قتل في سوريا عام 2016، وهو القائد العسكري السابق لحزب الله، وجاء في مذكرة توقيفه أنه خطط للجريمة وأشرف على تنفيذها.
وفيما توجد معلومات وافرة عن بدر الدين، تقتصر المعلومات عن المتهمين الأربعة الآخرين على ما قدمته المحكمة الدولية، كما لا يعرف مكان تواجدهم حاليا.
والمتهم الثاني هو سليم عياش، مسؤول عسكري في حزب الله جاء في مذكرة توقيفه أنه المسؤول عن الخلية التي نفذت عملية الاغتيال، وأنه شارك شخصيا في التنفيذ.
كما وجهت له المحكمة الدولية تهم وضع مؤامرة هدفها ارتكاب عمل إرهابي باستعمال أداة متفجرة، وقتل الحريري و21 شخصا آخرين عمدا باستعمال مواد متفجرة، ومحاولة قتل 226 شخصا.
كما اتهمت المحكمة الدولية حسين عنيسي بالمشاركة في عملية الاغتيال باستعمال مواد متفجرة، وفي مارس 2018 رفضت المحكمة طلبا بتبرئته بعدما قال محاموه إن الادعاء لم يقدم أدلة كافية لإدانته.
وبررت المحكمة رفضها بأنه يوجد ما يكفي من الأدلة التي تؤكد أن عنيسي كان يعلم مسبقا بطبيعة خطة اغتيال الحريري، وبشكل خاص استخدام عبوة ناسفة في مكان عام.
أما المتهم الرابع فهو أسد صبرا، ووجهت له المحكمة الدولية التهم نفسها الموجهة إلى عنيسي، وهي التدخل في جريمة ارتكاب عمل إرهابي باستعمال أداة متفجرة والتدخل في جريمة قتل رفيق الحريري عمدا باستعمال مواد متفجرة.
والمتهم الخامس والأخير هو حسن حبيب مرعي، وقررت المحكمة ملاحقته قبل سنوات كما ضمت قضيته إلى قضية المتهمين الآخرين، حيث وجهت له أيضا اتهامات بالتدخل في جريمة ارتكاب عمل إرهابي وقتل الحريري والآخرين عمدا.
