Fyra amerikanska turister och en australiensisk pilot dog efter att deras ljusplan kom ner på ett köpcentrum på tisdag.
Det hade just tagit av från den lilla Essendon flygplats, som öppnades på torsdag. Det närliggande köpcentret är stängt "tills vidare".
Säkerhetstjänstemän sade att de skulle undersöka med "ett öppet sinne" och göra en preliminär rapport nästa månad.
Offren var pilot Max Quartermain och passagerare Greg Reynolds De Haven, Russell Munsch, Glenn Garland och John Washburn, fyra män från Austin, Texas, som var på väg till Tasmaniens King Island för en golfresa.
Greg Hood, chefskommissarie för Australian Transport Safety Bureau (ATSB), sade att fyra utredare skulle undersöka platsen i flera dagar.
"Vi är väldigt mycket i insamlingen av bevis," sade han.
Polisen sa att flygningen verkade ha haft ett "katastrofiskt motorbortfall" innan Mr Quartermain ringde två majsamtal.
Hood sade dock att utredarna inte skulle göra några antaganden.
"Vi kommer att titta på underhåll register, historien om pilot, historien om flygplanâ € € € på detta mycket tidiga stadium, vi kommer inte att spekulera i förhållande till någon specifik del av utredningen," sade han.
Den västaustraliensiska tidningen rapporterade att planet Beechcraft B200 King Air nyligen passerade en säkerhetskontroll.
Inspektionen av industriregulatorn Civil Aviation Safety Authority (CASA) fann inga problem med planet eller piloten, sade tidningen.
Mr Quartermain utreddes av ATSB vid en kollision i mitten av luften i september 2015, men han klarade senare en rad kompetenstester som fastställts av CASA.
Victorias premiärminister Daniel Andrews sa att kraschen på tisdag var statens värsta på 30 år.
En flygplats i den australiska staden Melbourne har återupptagits två dagar efter en flygolycka som dödade fem personer.