Investigasi kecelakaan pesawat terbang merupakan mekanisme sentral yang digunakan sistem penerbangan untuk mengubah peristiwa langka namun berdampak besar menjadi pengetahuan keselamatan. Namun, literatur tentang penyebab kecelakaan masih terfragmentasi di berbagai taksonomi kesalahan manusia, analisis organisasi dan regulasi, rekonstruksi teknik, model sistemik, dan metode yang didukung kecerdasan buatan yang sedang berkembang. Tinjauan literatur sistematis ini mensintesis model analisis kausal yang digunakan dalam investigasi kecelakaan dan insiden pesawat terbang, dengan perhatian khusus pada faktor manusia, organisasi, teknis, dan sistemik. Pencarian berbasis Scopus menggunakan string TITLE-ABS-KEY(("aircraft accident*" OR "aviation accident*") AND ("accident investigation" OR "crash investigation" OR causation)) mengidentifikasi 676 catatan. Korpus yang diekspor disaring berdasarkan judul, abstrak, dan relevansi metodologis, menghasilkan 90 studi yang dipertahankan untuk sintesis kualitatif dan 32 studi inti yang diringkas dalam empat tabel bukti tematik. Tinjauan ini menunjukkan bahwa HFACS dan taksonomi faktor manusia terkait tetap berpengaruh karena menerjemahkan tindakan tidak aman, prasyarat, pengawasan, dan pengaruh organisasi ke dalam kategori yang dapat dianalisis. Namun, temuan juga menunjukkan bahwa kesalahan pilot jarang cukup sebagai penjelasan kausal; studi empiris dan berbasis model berulang kali menghubungkan perilaku kokpit dengan kondisi organisasi, budaya, peraturan, lingkungan, dan teknis yang laten. Pendekatan berbasis rekayasa, termasuk analisis struktural, dinamika fluida komputasional, simulasi invers, pemulihan perekam penerbangan, rekonstruksi 3D, investigasi kebakaran, dan analisis perekam suara kokpit, memberikan ketelitian bukti tetapi memerlukan integrasi dengan interpretasi sistemik yang lebih luas. Pendekatan sistemik dan hibrida seperti EAST, CAST, model berbasis Rasmussen, HMEP, SCM-GA, dan penalaran HFACS yang didukung AI semakin membahas interaksi nonlinier di seluruh lapisan manusia, mesin, prosedur, lingkungan, dan organisasi. Tinjauan ini menyimpulkan bahwa investigasi kecelakaan pesawat di masa depan harus mengadopsi pluralisme model, pengkodean bukti yang transparan, validasi alat otomatis, dan budaya keselamatan yang berorientasi pada pembelajaran yang menghindari menyalahkan secara prematur sambil mempertahankan ketelitian analitis.