Staden hade lett 2-0 från första benet efter sin europeiska debut på torsdag.
Defenders Jennifer Beattie och Lucy Bronze sköt in från första halvan hörn för att förlänga de nya engelska mästare' ledning, som de kontrollerade innehav.
Beattie gick i sin andra efter pausen, innan Isobel Christiansen slitit i stadens fjärde sent på.
Nick Cushings sida har nu hållit 19 rena lakan i 24 matcher i alla tävlingar hittills 2016.
Scotland center-back Beattie öppnade poäng med en låg volley från en högerhörna på 23 minuter och steg omärkt för att gå in från en annan höger-kors efter pausen.
Striker Jane Ross hade också klippt insidan av inlägget innan Bronze - som nettade i stopptid i slutet av det första benet - hade borrat hem från nära håll före halvtid.
Christiansens prydliga fjärde ökade segerns marginal, efter att Zvezda-strejkaren Daryna Apanaschenko hade slagit korsstången med sin bästa ansträngning av en ensidig slips.
Zvezda - som nådde den sista-16 etappen i båda de senaste två säsongerna och slutade andra i den ryska ligan i september - hade inte förlorat en hemma Champions League match sedan 2009.
Manchester City Women: Bardsley, Bronze (Corboz 77), Stokes, Beattie, Houghton (c), Asllani (dag 53), Scott, Duggan, Christiansen, Ross, Walsh.
Subs som inte används: Hourihan, Parris.
Zvezda: Zvarich, Kurochkina, Pozdeeva, Pantyukhina, Orlov, Apanaschenko (c), Makarenko, Andrusjchak, Nurgalieva, Kipyatkova.
Domare: Riem Hussein
Närvaro: TBC
Manchester City nådde den sista 16 av Women's Champions League som en 4-0 seger i Ryssland förseglade en dominerande, 6-0 aggregerad seger över Zvezda 2005.