Los resultados de la autopsia señalaron que Payne murió debido a politraumatismos y hemorragias internas y externas tras caer de un tercer piso. «Los resultados de los estudios toxicológicos revelaron que, en los momentos previos a su muerte, y en el lapso de, al menos, sus últimas 72 horas; Payne solo presentaba en su cuerpo rastros de un policonsumo de alcohol, cocaína y un antidepresivo recetado», señaló la Justicia argentina. Los peritos descartaron cualquier tipo de autolesión o intervención de terceros, y dieron alta probabilidad a la posibilidad de que, al caer, Payne estuviera inconsciente: «La víctima no llegó a adoptar una postura refleja para protegerse en la caída, por lo que, de momento, se puede inferir que pudo haberse precipitado en un estado de semi o total inconsciencia».
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En la habitación se encontró una improvisada pipa de aluminio que sirve para fumar drogas. Payne se alojaba en un hotel frecuentado por visitantes extranjeros de alto poder adquisitivo.