Ukrainske myndigheter avviste at de står bak attentatet. FSB hevdet at ukrainske agenter sto bak attentatet. FSB hevdet at Ukrainas hemmelige tjenester sto bak og at bomben ble plassert av en kvinnelig agent, Natalia Vovk, som kom til Moskva med bil i slutten av juli. Den ukrainske agenten skal ifølge FSB ha leid en leilighet i samme bygning som Dugina for å forberede attentatet og flyktet over grensen til Estland med bil. Vovk skal ha mistet et identitetsbevis på stedet slik at etterforskerne raskt kom på sporet.