Jabarkan CSKA Moskow dari Vágner Love

Dia kemudian dibeli oleh CSKA Moskwa. Pada musim panas 2004, sebelum promosi mereka di Liga Champions. Selama lebih dari satu tahun setelah kedatangannya di CSKA Moskwa, rumor terus muncul bahwa dia tidak ingin tinggal di Moskow, dan transfer ke Corinthians secara khusus mengisyaratkan berkali-kali. Namun, rumor ini mereda dan Vagner disebutkan beberapa kali bahwa ia berkomitmen penuh untuk kontraknya dan melihat ke depan untuk menyelesaikan kontrak secara penuh.

Dia mencetak gol terakhir yang memastikan kemenangan 3–1 CSKA di Piala UEFA 2005 final atas Sporting Clube de Portugal di Estádio José Alvalade di Lisbon. Selain itu untuk final Piala UEFA ini, dia telah memenangkan gelar Premier League dan Piala Rusia pada tahun 2005, 2008, dan Piala Super Rusia pada tahun 2006.

Ia menjadi pencetak gol terbanyak di Liga Premier Rusia 2008, dan pencetak gol terbanyak di Piala UEFA 2008-09, dengan 11 gol dalam delapan pertandingan.