Pakar forensik Chen Kugel mengatakan otopsi yang dilakukan terhadap jenazah mereka tidak menemukan "bukti cedera yang disebabkan oleh pengeboman".
Hamas mengklaim bahwa ketiganya tewas dalam serangan udara Israel.
Enam warga Israel yang dibebaskan pada hari Sabtu adalah kelompok sandera hidup terakhir yang akan dibebaskan berdasarkan fase pertama gencatan senjata.
Kesepakatan tersebut, yang sejauh ini memungkinkan pembebasan 30 tawanan, akan berakhir pada awal Maret. Negosiasi untuk fase kedua, yang dimaksudkan untuk mengakhiri perang secara permanen, belum dimulai.
Dalam sebuah upacara di Nuseirat, Gaza bagian tengah, Eliya Cohen, 27 tahun, Omer Shem Tov, 22 tahun, dan Omer Wenkert, 23 tahun, warga Israel-Argentina, melambaikan tangan dari panggung, diapit oleh para anggota Hamas yang bertopeng, sebelum mereka diserahkan kepada Palang Merah.
"Saya melihat raut wajahnya, dia tenang, dia tahu dia akan pulang... Dia pahlawan sejati," kata teman Wenkert, Rory Grosz.
Di bawah hujan musim dingin yang dingin di Rafah, Gaza bagian selatan, para anggota menyerahkan Tal Shoham, 40 tahun, dan Avera Mengistu, 38 tahun, yang keduanya tampak linglung. Seorang sandera keenam, Hisham al-Sayed, 37 tahun, kemudian dibebaskan secara pribadi dan dibawa kembali ke wilayah Israel, kata militer.
Sayed, seorang Muslim Badui, dan Mengistu, seorang Yahudi Ethiopia, telah ditahan di Gaza selama sekitar satu dekade setelah mereka memasuki wilayah itu secara terpisah.
Keluarga Sayed menyebutnya "momen yang telah lama ditunggu".