maaherran Caleb Hughesista tuli pääepäilty vielä samana iltana todistajien kertomusten kautta. Useat naiset kertoivat Hughesin tehneen heille raakoja seksuaalisia ehdotuksia juhlien aikana, ja toisten mukaan Hughes oli kiinnittänyt epätavallisen paljon huomiota juhlissa olleisiin lapsiin, mukaan lukien Melissaan. Poliisi kävi yöllä miehen asunnolla, jossa Hughesin vaimo teki yhteistyötä poliisin kanssa. Hughesin pesukoneesta löytyi koko vaate, joka Hughesilla oli katoamishetkellä yllään, mukaan lukien hänen kenkänsä (joiden pohjat oli leikattu irti, mahdollisesti veritodisteiden poistamiseksi), hänen vyönsä ja tuppi suurta veistä varten. Ne oli Hughes itse laittanut heti sinne pesuun, kun hän saapui kotiin. Poliisi takavarikoi ne todistusaineistona. Poliisi otti myös Hughesin omistaman punaisen Honda Civic sedanin ja tutki matkustajan istuimen kuitutodisteiden varalta. Valheenpaljastustutkijan mukaan Hughes osoitti todisteita petoksesta, kun häneltä kysyttiin hänen osuudestaan melissan katoamiseen.
Hughesin vaimo Carol oli avainasemassa tutkinnassa. Hän ilmoitti miehen tulleen töistä kotiin useita tunteja tavallista myöhemmin ja myös, että hänen autonsa matkamittarissa oli ylimääräisiä kilometrejä. Hänen miehensä selitti kilometrimäärän johtuvan sivumatkasta, jonka hän teki ostaakseen 6-packin olutta ja lähtiessään sitten pidempää reittiä kotiin. Hughes ei selittänyt, miksi hän oli ajanut ulos tavanomaisesta tavastaan palata kotiin. Joka tapauksessa, hänen tarinansa oli epätodennäköistä, koska hän väitti saaneensa kotiin noin 12: 30 AM-viinakaupat Virginiassa eivät myy alkoholia yli keskiyön kohti valtion säännöksiä.
kuidut irtosi auton etupenkiltä. Uhrilla oli tiettävästi päällään Iso Lintumekko, joka oli ostettu J. C. Penneyltä. Tutkijat saivat käsiinsä identtisen mekon, ja sen kuituja verrattiin Hughesin auton penkistä löytyneisiin. Mekon ja autossa olleiden kuitujen välillä löytyi vastaavuus. Lisäksi löytyi karvoja Tammyn juhlissa käyttämästä harvinaisesta kaninturkista. Tämä näyttö viittasi siihen, että uhri oli todennäköisesti istunut matkustajan paikalla jossain vaiheessa iltaa.
tutkijat olivat kaikkea muuta kuin varmoja, että Hughes oli tappanut melissan. Vaikka Virginian laki ei vaatinut uhrilta ruumista murhasyytteiden nostamiseen, laki vaatii syyttäjiä selvittämään murhapaikan. Tämän todistusaineiston puutteessa Hughesia syytettiin kidnappauksesta tarkoituksenaan häpäistä (eli kidnappaus seksuaalisen väkivallan alkusoittona). Kuitutodiste oli keskeinen tämän syytteen vahvistamisessa, sillä syyttäjien mukaan ei ollut viatonta syytä riisua tytön takkia autosta ja jättää näin mekon kuituja. Hughes tuomittiin 8. Maaliskuuta 1991 sieppauksesta 50 vuodeksi vankeuteen.
kaksi miestä, joilla ei ollut yhteyttä Brannenin tapauksiin, yrittivät kiristystä 75 000 dollarin lunnasvaatimuksella. Miehet pidätettiin lunnaiden keräämisestä.Heidät tuomittiin 7 vuoden 8 kuukauden ja 3 vuoden 10 kuukauden vankeuteen.