Выплата компенсаций осуществлялась ex gratia, то есть без признания юридической ответственности[40].

20 сентября 2004 года Генеральная прокуратура Украины закрыла уголовное дело по факту катастрофы, поскольку расследование не установило объективных данных, которые бы достоверно указывали на то, что Ту-154 сбит ракетой С-200, запущенной во время учений украинских войск противовоздушной обороны. Военный суд Киевского гарнизона 19 октября 2004 года отменил постановление Генеральной прокуратуры о закрытии дела, Верховный Суд не удовлетворил жалобу Генпрокуратуры с просьбой отменить это решение[41][42], и расследование было возобновлено, но в июле 2007 дело окончательно закрыто с предыдущей формулировкой[43].

Сразу после решения суда руководитель «Фонда помощи семьям погибших» Борис Калиновский и семья Белоноговых, которая отказалась от получения материальной помощи, подали иск в суд о компенсации морального ущерба — ответчиками выступали Кабинет Министров, Министерство обороны и Государственное казначейство Украины. Дело рассматривалось в Печерском районном суде города Киева и 30 января 2008 года в компенсации было полностью отказано. В мотивационной части отказа было указано, что вина ответчиков в катастрофе не была установлена расследованием прокуратуры, приведённые истцами доказательства противоречивы и не могут быть признаны основанием для удовлетворения иска[44]. Апелляция на решение суда проигравшей стороной не подавалась.Одновременно с иском от родственников погибших ОАО «Авиакомпания „Сибирь“» подала иск к Министерству обороны Украины и Государственному казначейству Украины о возмещении ущерба: сумма исковых требований включала в себя рыночную стоимость уничтоженного самолёта с дополнительным оборудованием, расходы, связанные с расследованием катастрофы, расходы по страхованию, упущенную выгоду в связи с потерей самолёта и моральный вред. Рассмотрение дела длилось больше семи лет и закончилось победой стороны защиты МО Украины: основываясь на проведённой Киевским научно-исследовательским институтом судебных экспертиз дополнительном анализе материалов Государственной комиссии по расследованию — в удовлетворении исковых требований было отказано полностью[11][43]. 10 октября 2011 года проигравшей стороной была подана апелляция в Хозяйственный апелляционный суд Киева[45].

28 мая 2012 года Киевский апелляционный хозяйственный суд отклонил жалобу российской авиакомпании «Сибирь» (S7 Airlines) на решение суда первой инстанции, который не признал вину украинских военных в крушении российского Ту-154 в 2001 году[46]. 11 декабря 2012 года Высший хозяйственный суд Украины оставил решение в силе. Представители авиакомпании заявили о намерении обратиться в Европейский суд по правам человека[47], однако после того как 21 апреля 2013 года ВХС отказался передать дело на рассмотрение Верховного суда Украины, авиакомпания, пройдя все возможные инстанции на Украине, не воспользовалась возможностью обратиться в ЕСПЧ[48]. Таким образом, финансовые претензии «Сибири» не были удовлетворены.