FSB mengatakan seorang warga Ukraina, Natalya Vovk, melakukan pembunuhan itu dan kemudian melarikan diri ke Estonia. FSB mengatakan Vovyk dan putrinya yang berusia 12 tahun tiba di Rusia pada Juli dan menghabiskan satu bulan mempersiapkan serangan dengan menyewa sebuah apartemen di blok perumahan yang sama dan meneliti gaya hidup Dugina.

Terduga penyerang berada di sebuah acara di luar Moskow pada Sabtu malam yang juga dihadiri Dugina dan ayahnya, sebelum melakukan "ledakan terkendali" mobil Dugina dan kemudian menyeberang ke Estonia, kata FSB.

Badan intelijen juga merilis video pengawasan keamanan dari tersangka pembunuh bersama dengan ID militernya, mengklaim dia milik resimen Azov Ukraina. Podolyak, penasihat presiden Ukraina, membantah keterlibatan Ukraina dalam pemboman itu. Dalam sebuah tweet, ia menolak klaim FSB sebagai fiksi, menjadikannya sebagai bagian dari pertikaian antara badan keamanan Rusia. Batalyon Azov sementara itu mengatakan wanita itu tidak pernah menjadi anggota unit dan menuduh Rusia mengarang kebohongan.

Analis pertahanan Pavel Felgenhauer mengatakan kepada Al Jazeera bahwa ada lebih banyak pertanyaan daripada jawaban seputar pembunuhan itu.

“Apa yang mereka [FSB] katakan adalah ini adalah serangan yang ditargetkan terhadap anak perempuannya, bukan ayahnya. Saya merasa agak aneh, semuanya. Itu hal yang aneh,” katanya.

“Untuk layanan keamanan profesional untuk mengirim regu pembunuh ibu dan anak – ini adalah hal baru seperti SEAL Amerika atau operasi intelijen Israel. Para pelakunya secara ajaib berhasil melintasi perbatasan ke Estonia di luar jangkauan, dan itu meninggalkan banyak tanda tanya.”