– Det var överlagt och avsiktligt, och därav finns nu en misstanke om mord. Vi tror att brottsoffren valdes ut då de var muslimer, säger utredaren Paul Waight.
Polischefen Steve Williams beskriver händelsen som "en förödande förlust".
Tre generationer
Familjen gick på en trottoar klockan halv nio på kvällen lokal tid när lastbilen körde upp över trottoarkanten och in i dem. En kvinna dödförklarades på plats, medan övriga fyra, två av dem minderåriga, fördes till sjukhus.
Tre av de fyra dog senare på sjukhus, men ett nioårigt barn överlevde och vårdas nu med kritiska skador.
Stadens borgmästare Ed Holder uppger att de döda är en 74-årig kvinna, en 46-årig man, en 44-årig kvinna och en 15-årig flicka – tre generationer av samma familj.
– Jag ska tala klarspråk, detta var ett massmord riktat mot muslimer, mot Londonbor, motiverat av ett obeskrivligt hat, säger borgmästaren under en presskonferens.
Kan vara terrorbrott
En 20-åring greps senare vid ett köpcentrum sju kilometer från platsen, iförd vad som såg ut att vara en skyddsväst.
Mannen är inte känd av polisen sedan tidigare, och det är oklart om han har kopplingar till någon extremistgrupp.
Polisen uppger att de nu kommer att analysera 20-åringens inlägg på olika sociala medieplattformar. Polisen uppger vidare att händelsen kan komma att klassas som ett terrorbrott.
"För att de var muslimer"
Boende i London uttrycker sorg och chock över det inträffade.
– Det här var oskyldiga människor som mördades bara för att de var muslimer, säger Nawaz Tahir, advokat och ordförande för stadens muslimska organisation till CBC News.
– Vi kommer att kämpa mot hat. Vi kommer att kämpa mot islamofobi. Vi kommer att kämpa mot terror genom tro, kärlek och en strävan mot rättvisa. Hat kommer aldrig att överskugga kärlekens ljus, fortsätter han.
Händelsen är den värsta attacken mot muslimer i Kanada sedan sex personer sköts till döds utanför en moské i Québec 2017.