巡视皇城御史刘廷元立即对案犯进行初审，案犯供称：本名张差，蓟州井儿峪人。此人言语颠三倒四，好像疯子。再三严刑审讯，他的供词仍语无伦次，只是说些‘吃斋讨封‘、‘效劳难为我‘之类不着边际的话。
消息很快传到宫外，北京城人情汹汹，纷纷揣测郑贵妃在背后捣鬼。
刑部郎中胡士相、岳骏声等奉旨审理此案。张差供称：被人烧毁供差柴草，气愤之余，从蓟州来到京城，要向朝廷伸冤，便在五月初四日手持枣木棍，从东华门直闯慈庆宫云云。
胡、岳二人依照‘宫殿前射箭放弹投砖石伤人律‘，拟将张差判处死刑。这是一种简单化处理方式，仅仅以‘疯癫闯宫‘论处，不追究是否有幕后主使人，迎合朝廷希望大事化小小事化了的原则。
然而外廷的一些正直官员对此抱怀疑态度，非要追个水落石出不可。刑部主事王志案就是一个代表人物。五月十一日轮到他提牢，在狱中仔细察看案犯的动态。
此时，正值狱中开王志案见张差年轻力壮，并无疯癫迹象，便对他突击审讯，对他说：‘实招与饭，不招当饿死！‘张差望着边上的饭菜，低头不语，少顷，答道：‘不敢说。‘王志要随从人员退去，张差这才招供。他供出了内中的隐情：他的舅舅马三道、外祖父李守才带来一个不知名的老太监，对他说：‘事成，与你几亩地种，够你受用。‘然后就跟随老太监来到京城，住在一个大宅子里，另一个老太监说：‘你先撞一遭，撞着一个，打杀一个，打杀了，我们救得你。‘随即给我一根枣木棍，领我到厚载门进入内宫，来到慈庆宫，打到一个老公（老太监），老公人多，遂被缚。
从张差的供词可知，他并非‘疯癫闯宫‘，而是受宫中太监收买，闯宫梃击的。这是重大线索。王志案立即报告皇上：‘太子之势，危如累卵‘，‘臣看此犯，不颠不疯‘，‘中多疑似情节，臣不敢信，亦不敢言‘。所谓‘不敢信‘‘不敢言‘的，居然是宫中太监策划的阴谋。
只要把这些太监逮捕审讯，幕后主使人即可现形。万历皇帝考虑得更为复杂，既然牵连到太监，追查下去，便是他们的主子。这无论如何是宫闱丑闻，必须淡化处理，因此他对于王志的报告不予理睬。
但是，王志审讯的情况早已流传出去，举朝官员顿时议论纷纷。署理大理寺事务的王士昌以司法主管的身份向皇上递上奏疏，指出张差竟然手持木棍突入宫禁，如入无人之境，‘已可寒心‘。他批评皇上对王志的报告不予理睬的做法，惊叹：‘有此人情乎？‘显然是在指责皇上对太子的安危麻木不仁，太不近人情。
王志、王士昌的议论，反映了外廷大臣对‘梃击案‘的关注，人们不约而同地把怀疑的目光投向郑贵妃及其兄弟郑国泰身上。但是没有充分的证据，不敢直犯其锋。这种局面很快被敢于披逆鳞的陆大受、何士晋打破了。
户部官员陆大受对于此案审理中的疑点……提出疑问：张差已招供有太监策应，为什么不把他们的姓名公布于众？那个作为联络点的大宅院，为什么不指明座落何处？他还含沙射影地暗示‘戚畹凶锋‘，暗指外戚郑国泰（郑贵妃的兄弟），意在引而不发。果然，郑国泰按捺不住，跳了出来，写了一个揭帖给皇上，极力为自己洗刷：‘倾储何谋？主使何事？阴养死士何为？‘陆大受根本没有提到‘倾储‘、‘主使‘，他不打自招，欲盖弥彰。
机敏的工科给事中何士晋抓住郑国泰辩词中的破绽，质问郑国泰：陆大受并没有直指郑国泰‘主谋‘，何故‘心虚胆战‘？既然如此心虚，人们便不能不怀疑郑国泰了。他步步紧逼，质问郑国泰：‘谁谓其倾陷？谁谓其主使？谁谓其阴养死士？谁谓其灭门绝户？又谁无踪影？谁系鬼妖？种种不祥之语，自捏自造，若辩若供，不几于欲盖弥彰耶？‘何士晋这种逻辑严密的推理，把郑国泰‘若辩若供‘的丑态暴露无遗。然后进一步向皇上指出，既然郑国泰如此汲汲于自我申辩，干脆把张差招供的太监庞保、刘成蓟亲戚马三道、李守才一干人等，交给三法司审讯，谁是主谋，谁是助恶，必将水落石出。
何士晋虽然没有确凿的证据，但条分缕析，层层剥离，字字句句直逼郑国泰，使他无地容身，不由人们不信郑国泰与此案有千丝万缕的牵连。舆论普遍认为，梃击案不是一个孤立事件，它与先前一系列围绕皇太子的阴谋，若即若离，或许就是诸多环节中的一环，亦未可知。正如《明史·王志传》所说：‘东宫（皇太子）虽久定，帝待之薄，中外疑郑贵妃与其弟国泰谋危太子，顾未得事端……（张）差被执，举朝惊骇。‘
五月二十一日，刑部右侍郎张问达与有关衙门官员会审张差。张差招供：太监庞保与刘成商量，叫李守才、马三道对张差说：‘打上官去，撞一个，打一个，打小爷（太监称皇太子为小爷），吃也有你的，穿也有你的。‘而庞保、刘成恰恰就是郑贵妃宫中的太监，人们不能不怀疑郑贵妃的兄弟郑国泰是幕后主使人。
然而万历皇帝并不想把案情向郑贵妃方向发展，他一直保持沉默。到了五月二十六日，迫于外廷大臣的强大压力，他不得不表明态度，一方面说‘梃击案‘不仅‘震惊皇太子‘，而且‘吓朕恐惧，身心不安‘；另一方面仍然坚持给张差定性为‘疯癫奸徒，蓄谋叵测‘。言外之意，这是一桩疯子闯宫的偶然事件，再三强调‘毋得株连无辜‘，希望此案不了了之。事情并不像皇帝想象的那么简单。看到王志、何士晋、张问达奏疏的官员，无不谴责外戚郑国泰有‘专擅‘之嫌；郑贵妃当然也难辞其咎，惶惶不可终日，哭诉于皇上。皇上要她去向皇太子表明心迹。
朱常洛为人忠厚，心慈手软，听了郑贵妃的辩解，对于此案牵连郑贵妃感到恐惧，他不想把事情搞大，恳请父皇召见群臣，当众判明是非曲直，迅速了结此案。
五月二十八日，司礼监掌印太监季恩传达皇帝谕旨，在宝宁门召见内阁辅臣、六部五府堂上官以及科道官（给事中、御史）。待文武百官陆续到来后，文书官又把他们引到慈宁宫门外，向慈圣皇太后灵一拜三叩头，礼毕后，退于阶前跪下。但见身穿白袍头白冠的皇帝坐在檐前左门柱边，皇太子身穿青袍头戴翼善冠侍立于父皇右边，皇孙、皇孙女四人一字儿雁行立于左阶下。
皇帝开始说话了，他先从‘圣母升遐‘、他每天都要到慈宁宫来‘行礼‘谈起，然后话题一转，说：‘昨忽有疯癫张差闯入东宫伤人，外廷有许多闲说。尔等谁无父子？乃欲离间我耶！‘少顷，他当众宣布结论：‘止将本内又名人犯张差、庞保、刘成，即时凌迟处死，其余不许波及无辜一人，以伤天和，以惊圣母神位。‘
接着，他有意向大臣们表明对皇太子的爱护之情：‘朕思皇太子乃国家根本，素称仁孝，今年已三十四岁，如此长大，朕岂有不爱之理！且诸皇孙振振众多，尤朕所深喜。奈何外廷纷纷疑我有他意。‘然后，举起皇太子的手，对下面的群臣说：‘此儿极孝，我极爱惜。‘
他的谈话被大臣打断后，又继续说：‘朕与皇太子天性至亲……小臣恣意妄言，离间我父子，真是奸臣。‘这几句话，他再三重复，脸色显得严厉起来。然后又把话题转到今天召见群臣的宗旨上，再次当众宣布：‘疯癫奸徒张差闯入东宫，打伤内官，庞保、刘成俱系主使。‘为‘梃击案‘定下调子：凶犯张差是个疯子，主使人只追究到庞保、刘成为止。接着再重申处理决定：‘今只将疯癫张差、庞保、刘成三人处了（处决），其余不许波及，恐伤天和，震惊圣母灵位。‘
他说完后，转过脸来对皇太子说：‘尔有何话，与诸臣悉言无隐。‘
皇太子生性温顺孝敬，顺着父皇的思路说：‘似此疯癫之人，决了便罢，不必株连。‘稍停，又说：‘我父子何等恩爱，外廷有许多议论，尔辈为无君之臣，使我为不孝之子。‘
皇帝马上接口，问群臣：‘你每（你们）听皇太子说，尔等离间，为无君之臣，将使我为无父之子乎？‘一边说一边用目光示意内阁首辅方从哲赶紧表态。
方从哲立即叩头承旨，说：‘圣谕已明，人心已定，望皇上毋以此介怀。‘
方从哲回到内阁，遵照皇上刚才的叮嘱，草拟了一份谕旨呈上，皇帝稍作修改后立即发出：‘谕三法司：……见监疯癫奸徒张差，即便会官决了。内官庞保、刘成着严提审明，拟罪具奏另处，其本内马三道等的系诬攀之人，斟酌拟罪来说。此外不许波及无辜，震惊圣母灵位。‘
明眼人一看便知，关于‘梃击案‘的处理，已经发生了微妙的变化。皇帝在二十八日召见群臣时，明确宣布：将案犯张差太监与庞保、刘成一并处死。回宫后，突然变卦，把方从哲草拟的谕旨加以修改，要三法司只处决张差一人，庞保、刘成审明以后再拟罪。
五月二十九日，张差被凌迟处死。对于这种处理方式，夏允彝《幸存录》有这样的评论：
‘张差处分之法，不过始则严讯之，继则以二挡（庞保、刘成）及（张）差结局，所谓化大事为小事也。‘确实一语道破天机。
皇太子朱常洛为了息事宁人，也为了不得罪郑贵妃，前往乾清宫向父皇提出：‘庞保、刘成原系张差疯癫奸徒疯口扳诬，若一概治罪，恐伤天和。‘这几句话是皇帝求之不得即把它转告内阁，并表示要司礼监太监会通三法司在文华门前重新审问庞保、刘成。在城内的文华门前审问犯人，实属罕见，而且又要太监插手，其意图昭然若揭，让三法司感受到宫廷的压力，宣判庞保、刘成无罪，意味着张差后面没有主使人。
结果是可想而知……的。此时张差己处死，人证消失，庞、刘二犯有恃无恐，矢口否认与张差有任何关系。正在审讯之中，突然传来所谓皇太子的‘谕旨‘，大意是说，庞保、刘成身为太监，怎么会谋害本宫？一定是张差肆口诬陷，人命