。有不少报导称，下毒主谋为俄罗斯当局。经过多日医治后，他最终于11月23日宣告不治，终年44岁。俄罗斯总统普京在11月24日，于芬兰赫尔辛基出席欧盟峰会后，回应了这次事件。他说：利特维年科遭遇的可能是历史上最昂贵的投毒——价值三千万欧元的钋-210，创造了另类的吉尼斯世界纪录。
调查.2006年11月24日，英国卫生防护局宣布，利特维年科的尿液内发现了钋-210，且含量极高。这表明利特维年科被人下毒。英国警方也宣布，已在利特维年科的家中和他发病当天光顾的两个地方找到了钋