Bulgariens försvarsminister uppger att drönaren var av en typ som ”ofta används av ukrainsk militär”, och den ska ha varit försedd med en ”avsevärd” mängd sprängmedel.
Den ukrainska ambassadören i Bulgarien har kallats upp.
– Vi kan med säkerhet säga att Ukrainas beväpnade styrkor inte med avsikt har avfyrat något vapen mot Bulgarien, säger en talesperson för Ukrainas utrikesdepartemenet.
Inga personer skadades i explosionen. En analys av det bulgariska försvaret visar att inget tyder på att avsikt låg bakom händelsen. Drönaren kraschade i ett solrosfält.
Incidenter med drönare har blivit vanligare de senaste månaderna i Nato-länder i östra Europa.