Ngay lập tức, Syria ra tuyên bố, nhấn mạnh "cuộc tấn công trắng trợn này là âm mưu nhằm phá hoại các nỗ lực của quân đội (của chính phủ Syria), vốn là lực lượng hiệu quả duy nhất trong cuộc chiến chống khủng bố trên khắp lãnh thổ của đất nước". Phía Mỹ xác nhận 1 máy bay nước này đã bắn hạ 1 máy bay quân sự Syria ném bom vào những vị trí gần các tay súng thuộc Các lực lượng dân chủ Syria (SDF) - một liên minh người Kurd-Arab do Washington hậu thuẫn. Trong một diễn biến mới nhất, ngày 20/6/2017, Nga đã cáo buộc liên quân do Mỹ đứng đầu chống tổ chức Nhà nước Hồi giáo tự xưng "đồng lõa với khủng bố", sau khi Mỹ tiếp tục bắn rơi một máy bay của lực lượng ủng hộ Chính phủ Syria. Nga cho rằng hành động này cho thấy ý đồ thù địch của lực lượng liên quân.
Trước đó, ngày 19/6, Bộ Quốc phòng Nga tuyên bố ngừng hợp tác với Mỹ trong khuôn khổ bản ghi nhớ tránh đụng độ trên không phận Syria. Theo đó, Bộ Quốc phòng Nga sẽ đình chỉ kênh liên lạc với Mỹ trong khuôn khổ bản ghi nhớ về ngăn ngừa đụng độ và an toàn bay khi thực hiện các chiến dịch không kích tại Syria, đồng thời yêu cầu Bộ Tư lệnh Mỹ tiến hành một cuộc điều tra kỹ lưỡng và thông báo kết quả cũng như các biện pháp đã tiến hành. Theo Bộ Quốc phòng Nga, mọi máy bay và thiết bị bay không người lái của liên quân quốc tế do Mỹ đứng đầu, nếu bị Lực lượng Không quân Nga phát hiện tại các khu vực ở phía Tây sông Euphrates, sẽ bị coi là các "mục tiêu" trên không và bị lực lượng phòng không Nga cùng các máy bay bám theo.
Bộ Quốc phòng Nga cũng chỉ trích việc Mỹ tấn công máy bay của Lực lượng Không quân Syria, cho rằng hành động đó là vi phạm luật pháp quốc tế, vi phạm "trắng trợn" chủ quyền quốc gia Trung Đông, là hành động "xâm lược quân sự" chống Syria - quốc gia thành viên của Liên hợp quốc. Bộ Quốc phòng Nga cũng lên án Mỹ không vận hành kênh liên lạc với Nga trước khi bắn hạ máy bay Syria.
Trong khi đó, người phát ngôn của liên quân do Mỹ đứng đầu, Đại tá Ryan Dillon, tuyên bố: "Chúng ta sẽ tiếp tục tiến hành các hoạt động không kích trên khắp lãnh thổ Syria", bất chấp mọi lý lẽ của Nga, đồng thời khẳng định vụ bắn hạ máy bay của Syria là phù hợp với những quy tắc liên quan đến luật pháp quốc tế. Chủ tịch Hội đồng tham mưu trưởng Liên quân Mỹ, Tướng Joseph Dunford, cũng ủng hộ quan điểm trên khi cho rằng vụ bắn hạ máy bay của Syria là hợp pháp theo dự luật đã được Quốc hội Mỹ thông qua năm 2001, theo đó cho phép lực lượng Mỹ không kích vào lực lượng al Qaeda và chân rết của tổ chức này tại nước ngoài.
Vụ máy bay chiến đấu Mỹ bắn hạ máy bay của Syria chỉ là một sự kiện, cho thấy sự leo thang căng thẳng trong quan hệ giữa hai cường quốc Nga, Mỹ.
Gần đây nhất, ngày 15/6/2017, Nga cáo buộc liên minh do Mỹ đứng đầu đã triển khai Hệ thống Pháo phản lực cơ động cao (HIMARS) từ Jordan tới căn cứ của lực lượng đặc nhiệm Mỹ ở Al-Tanaf, coi đây là một động thái nhằm chống lại quân đội chính phủ Syria. Theo giới phân tích, Nga tỏ ý hoài nghi về mục tiêu thực sự mà quân đội Mỹ đang theo đuổi tại Syria, đặc biệt trong bối cảnh liên quân do Mỹ dẫn đầu nhiều lần tấn công quân đội Syria ở khu vực gần biên giới. Bộ Quốc phòng Nga cho rằng trong thời gian tới, rất có thể Mỹ sẽ sử dụng HIMARS cho các cuộc tấn công tương tự.
Hồi tháng 4/2017, Nga cũng đã cắt đứt đường dây liên lạc giữa giới chức quân sự hai nước trong một khoảng thời gian, sau khi tàu chiến Mỹ bắn 59 quả tên lửa Tomahawk vào một căn cứ không quân của Syria, nơi Mỹ cho rằng Chính phủ Syria đã tiến hành một vụ tấn công chết người bằng vũ khí hóa học.
Sự can dự ngày càng phức tạp của Mỹ vào cuộc xung đột kéo dài suốt 6 năm qua tại Syria đã khiến cho mối quan hệ giữa hai cường quốc Nga-Mỹ ngày càng trở nên căng thẳng hơn.
Theo nhận định của các nhà quan sát, với việc ra lệnh đẩy mạnh các hoạt động quân sự chống lại IS và trao thêm quyền cho các tướng lĩnh quân đội ở thực địa mà không có một chiến lược toàn diện với Syria, Tổng thống Mỹ Donald Trump đang có nguy cơ gia tăng đối đầu với Nga.
Sự việc quân đội Mỹ bắn rơi máy bay chiến đấu hay nã tên lửa vào căn cứ không quân của Syria chỉ là những động thái rời rạc, không nằm trong bất cứ chiến lược tổng quát nào của Mỹ tại Syria. Mặc dù mục tiêu hiện nay của Mỹ là IS song trong bối cảnh lãnh thổ của IS đang bị thu hẹp dần thì liên quân do Mỹ đứng đầu và các lực lượng tại Syria dường như đang giao chiến để tranh giành lãnh thổ với nhau.
Chuyên gia Charles Lister thuộc Học viện Trung Đông cho biết: "Các hành động này (của Mỹ) không nằm trong một chiến lược toàn diện… Chúng đơn thuần chỉ là những quyết định mang tính chiến thuật nhất thời nhưng lại đang tạo ra hàng loạt hậu quả chiến lược nghiêm trọng"...
Trong một diễn biến liên quan, ngày 20/6, Tổng thư ký Liên hợp quốc Antonio Guterres bày tỏ hy vọng rằng những căng thẳng giữa Mỹ và Nga tại không phận Syria sẽ không dẫn tới sự leo thang một cuộc xung đột vốn đang diễn ra rất gay gắt. Phát biểu tại một cuộc họp báo, ông Guterres nhấn mạnh: "Tôi hy vọng rằng tình hình sẽ hạ nhiệt bởi những vụ việc như trên có thể trở nên vô cùng nguy hiểm trong một cuộc xung đột mà vốn dĩ đã có rất nhiều bên liên quan và tình hình thực địa rất phức tạp".
Cùng ngày, quân đội Mỹ khẳng định Nga không có bất cứ hành động nào tại Syria "khiến Washington phải lo ngại", mặc dù trước đó Moskva tuyên bố sẽ coi những máy bay thuộc liên quân do Mỹ dẫn đầu hoạt động ở phía Tây sông Euphrates là các mục tiêu tiềm tàng.