Immediatamente dopo la sciagura l'autorità giudiziaria avviò un'inchiesta interrogando tutte le parti in causa e il 2 giugno 1954 la Procura di Grosseto nominò una commissione di indagine formata da esperti per eseguire una perizia volta ad accertare le cause del disastro e stabilire le responsabilitò. Passò poi alla Corte d'Appello di Firenze dove fu ordinata dal Presidente della Sezione Istruttoria e terminò i lavori il 29 marzo 1955.
Molte furono le perizie redatte da diverse commissioni per cercare di ricostruire le cause e la dinamica dell'evento e per stabilire le responsabilità: perizia giudiziaria, perizia ministeriale, relazione Cgil, relazione Distretto minerario e tesi Montecatini; le varie versioni dell'accaduto erano tra loro discordanti, risultava quindi estremamente difficile stabilire una verità, ma la più "diversa" era certamente quella della Montecatini.
Nel giugno 1955 il Procuratore Generale della Repubblica di Firenze spiccò mandato a procedere contro sette persone dopo avere esaminato la perizia giudiziaria. Ai magistrati fu consegnato anche il memoriale della Cgil che accusava la Società del disastro per il sistema di coltivazione a franamento del tetto a fondo cieco adottato e per la scarsa attenzione alla sicurezza sul lavoro e l'inchiesta ministeriale, allegata ai fascicoli di quella giudiziaria.
Furono sette le persone accusate dalla Corte d'Appello di Firenze di avere causato il disastro, sia pure con motivazioni diverse:
Per Padroni, Seguiti e Marcon fu emesso il 14 giugno 1955 mandato di cattura, per gli altri mandato di comparizione, per i seguenti reati: concorso in disastro colposo, omicidio colposo dei quarantatre minatori morti e lesioni colpose gravi ai danni dei diciannove feriti nello scoppio. Per i reati loro imputati il codice penale prevedeva da uno a cinque anni di reclusione, pena da raddoppiarsi in caso di disastro.
L'ingegnere Padroni, arrestato nel giugno del 1955, uscì di prigione in agosto dopo che il suo avvocato addusse, per la richiesta di libertà provvisoria, le precarie condizioni di salute del suo assistito e la rinuncia a costituirsi parte civile nel processo di molte famiglie; le numerose pressioni psicologiche e politiche da parte della Società e della chiesa locale, le difficoltà economiche, portarono progressivamente i familiari dei defunti ad abbandonare la lotta giudiziaria. Se il processo si fosse concluso con una condanna la Montecatini avrebbe dovuto comunque risarcire i familiari ma le vedove non potevano aspettare la fine del procedimento penale, avevano bisogno di denaro per sÈ e i propri figli e siccome la Cgil non aveva la possibilità di aiutarle economicamente subito, esse furono "costrette" ad accettare offerte in denaro del Monopolio.
Con sei rinvii a giudizio terminò dopo quasi tre anni, nel marzo 1957, la lunga inchiesta giudiziaria. Alla Corte d'Appello di Firenze era stata affidata l'indagine per l'accertamento delle cause della sciagura e delle relative responsabilità e la sentenza venne preparata dal consigliere Oscar Manna. La Corte d'Appello accolse le richieste, contenute nella requisitoria presentata a ottobre dal P.M. Cassiodoro Cantarano, del rinvio a giudizio dei sei imputati per rispondere al reato di disastro minerario colposo; Gentilini, sostituto del direttore Padroni al momento del disastro, venne prosciolto da ogni accusa.
Secondo la sentenza della sezione istruttoria il processo per i quarantatre morti di Ribolla doveva essere discusso davanti al Tribunale di Grosseto, ma la Procura Generale chiese alla Corte di Cassazione lo spostamento in altra sede per "legittima suspicione", cioè per il sospetto che l'opinione pubblica potesse influire sulla decisione del giudice penale, data la particolare gravità del reato. Nel 1957 l'avvocato Pasquale Filastò ricevette l'incarico di assistere venticinque familiari dei minatori morti, sette dei quali nel marzo di quello stesso anno si costituirono parte civile, intanto la Montecatini aveva proceduto ad indennizzare 31 parti lese.
La Corte di Cassazione, nel maggio 1957, trasferì il processo a Verona, ed in questa città ebbe inizio l'otto ottobre 1958 quando ormai la Montecatini era riuscita ad eliminare la parte civile, che avrebbe potuto giocare un ruolo decisivo insieme alla pubblica accusa.
Oltre alle relazioni prima esposte, il 28 luglio 1958, l'ex capo del Distretto Minerario, Tullio Seguiti, presentò una "Relazione a difesa" redatta dall'ingegnere Luigi Usoni. L'addebito a suo carico era l'aver autorizzato l'adozione del sistema di lavorazione a franamento che non garantiva la sicurezza degli operai ed era in contrasto con le buone regole dell'arte mineraria. In questa relazione Seguiti metteva a confronto le ipotesi dei periti giudiziari e quelle della relazione governativa e ne evidenziava le diversità per sostenere la tesi che non esisteva una visione condivisa dell'accaduto.
Della tragedia una ricostruzione accettata o riconosciuta da tutti non c'è mai stata e proprio in occasione del processo per disastro colposo di Verona si unì alle altre relazioni la "Relazione tecnica dei consulenti di parte civile sulla sciagura di Ribolla del 4 maggio 1954"1. Anche per questa relazione, come in quella della Cgil, lo scoppio di gas di distillazione fu causato dall'incendio nella discenderia 31 ed è questo l'epicentro dell'esplosione, inoltre la causa degli accumuli di gas era individuata nell'inversione dei flussi d'aria.
Al termine della requisitoria, il 24 novembre, il Pm Bianchi chiese l'assoluzione per Padroni, Carli, Rostan, Seguiti e la condanna a sette anni di reclusione per il caposervizio Marcon, gerarchicamente era solo un caposervizio ma di fatto sostituiva il direttore quando questi si assentava e lui fece effettuare errate manovre che invertirono i flussi d'aria creando le condizioni necessarie per lo scoppio, e la condanna a cinque anni di reclusione per l'ingegnere Baseggio per: le omissioni delle necessarie cautele nei lavori di collegamento delle discenderie 31-32; non avere valutato e quindi prevenuto la pericolosa formazione di grisou; non aver saputo circoscrivere l'incendio.
La linea di accusa della Cgil e della parte civile era stata abbandonata, non si parlava più di un ìsistema di coltivazione omicidaî adottato dalla Montecatini, ma di circoscritti errori umani nel sistema di ventilazione, nei lavori delle gallerie. Al processo di Verona, è bene ricordare, molti testimoniarono in modo diverso da come avevano dichiarato in un primo momento a Ribolla dopo l'esplosione.
Il processo si concluse il 26 novembre con l'assoluzione di tutti gli imputati per "non aver commesso il fatto", quindi l'unica spiegazione del disastro fu: «mera fatalità»; il Presidente del Tribunale Rodini, nelle valutazione conclusive, affermò che era impossibile stabilire la vera dinamica dell'esplosione e soprattutto individuarne il luogo di origine e proprio questo era stato il nucleo centrale del processo da cui partire per stabilire le responsabilità.
La fatalità, il caso furono i colpevoli della morte dei quarantatre minatori per il Tribunale Civile e Penale di Verona.
1 Si erano costituiti parte civile: 1) Petrini Giovanni padre di Petrini Pietro; 2) Tognoni Edilia vedova di Scapigliati Antonio; 3) Ferini Maria madre di Civilini Aliseo; 4) Mori Marina vedova di Petri Ferruccio; 5) Gambarelli Cesare padre di Gambarelli Inerio; 6) Pecorini Lina vedova di Testini Marcello; 7) Turchi Tersilia vedova di Stacchini Giuseppe; 8) Piani Silo in proprio.