הרעלת אלכסיי נבלני
חקירות חיצוניות

ב־2 בספטמבר הודיעה ממשלת גרמניה כי יש לה "ראיות חד משמעיות" לכך שנבלני הורעל בגז העצבים נוביצ'וק מבדיקות רעילות שנערכו על ידי מעבדה של צבא גרמניה. אנגלה מרקל מסרה כי "ממשלת רוסיה מתבקשת להסביר בדחיפות מה קרה" וכי "ממשלת גרמניה מגנה [את] ההתקפה זו במונחים החזקים ביותר האפשריים". מרקל אמרה ש"מר נבלני היה קורבן לפשע" ש"מעלה [שאלות] רציניות מאוד שרק ממשלת רוסיה יכולה לענות עליהן".
לאחר שממשלת גרמניה הגיעה למסקנה שנבלני הורעל מנוביצ'וק, אשתו של השוטר הבריטי ניק ביילי, שנחשף לנוביצ'וק לאחר ההרעלה של סרגיי ויוליה סקריפאל, צייצה בטוויטר, "עברו כמעט שנתיים וחצי אחרי האירועים בסולסברי ולא היה צדק לשחר ולמשפחתה ואף לא לבני סקריפאל, צ'רלי או אנחנו. ועכשיו זה קרה שוב".
ב־11 בספטמבר גילה ברונו קאל, ראש שירות הביון הפדרלי הגרמני, כי הנוביצ'וק שזוהה מתוצאות הטוקסיקולוגיה של נבלני היה בצורה "קשה" יותר ממה שנראה בעבר, דבר שמרמז כי מדובר בתרכובת שונה מזו ששימשה להרעלת סקריפאל. התרכובת הספציפית בה נעשה שימוש לא נחשפה. ב־17 בספטמבר הצוות של נבלני אמר כי עקבות החומר העצבי המשמש להרעלת נבלני אותרו על בקבוק מים ריק מחדר המלון שלו בטומסק, מה שמרמז על כך שהורעל לפני שעזב את המלון. עוד צוין כי לפני שעזב את רוסיה, הוחרמו בגדיו של נבלני על ידי ממשלת רוסיה.
ב־6 באוקטובר הודיע הארגון למניעת הפצת נשק כימי כי תוצאות בדיקות דגימות שהושגו מנבלני אישרו את נוכחותו של הגז נוביצ'וק, באומרם כי: "...לסמנים הביולוגיים של מעכב הכולינסטרוז שנמצא בדגימות הדם והשתן של מר נבלני מאפיינים מבניים דומים לכימיקלים הרעילים השייכים ל-1.A.14 ו-1.A.15 שנוספו לנספח הכימיקלים לאמנה. [אמנת החומרים הכימיים] במהלך מושב 24 של ועידת המדינות החברות בנובמבר 2019, מעכב כולינסטרז זה אינו מופיע בנספח הכימיקלים לאמנה." המבנה המדויק של הגז המעורב לא נחשף, אך על פי ההודעה לעיל, המתחם חולק קווי דמיון מבניים עם A-232 ו־A-242.
ב־13 בדצמבר, דיווח סאנדיי טיימס, שציטט מקורות מודיעיניים אנונימיים, כי נבלני הורעל בפעם השנייה בזמן שהיה בבית חולים באומסק; מתן התרופה הקודם של התרופה אטרופין בתגובה להרעלה הראשונה נחשב למעשה שהציל את חייו של נבלני בכך שהיה נוגדן למנה השנייה של נוביצ'וק. בהמשך כינה נבלני בראיון את הכתבה כ"מוזרה מאוד".
ב־14 בדצמבר, חקירה משותפת של The Insider ו־Bellingcat בשיתוף פעולה עם CNN ו־Der Spiegel הביאה לפרסום פרטיהם של סוכנים משירות הביטחון הפדרלי (אף-אס-בה) בהרעלתו של נבלני. בחקירה פורטו פרטי יחידה מיוחדת של שירות הביטחון המתמחה בחומרים כימיים וחוקרים עקבו אחר חברי היחידה באמצעות נתוני תקשורת ונסיעות. נבלני פרסם באותו יום סרטון חדש וצייץ בטוויטר: "התיק נסגר. אני יודע מי ניסה להרוג אותי. התיק הנוגע לניסיון הרצח שלי נפתר. אנחנו מכירים את השמות, אנחנו מכירים את דרגות נושאי המשרות ויש לנו את התמונות." על פי התחקיר, נבלני היה במעקב של קבוצת פעילים מהיחידה במשך 3 שנים וייתכן שהיו ניסיונות מוקדמים יותר להרעיל את נבלני. במהלך פרסום פרטי הסוכנים פורסם כי האיש שהרעיל בפועל את נבלני היה איש שירות הביטחון הפדרלי, סטניסלב מקשאקוב.
בעקבות חקירה זו אך לפני פרסומה, התקשר נבלני לקונסטנטין קודריאבצב, אחד מפעילי שירות הביטחון הפדרלי המעורבים, והתחזה לעוזרו של ניקולאי פטרושב וביקש פרטים מדוע ניסיון ההרעלה נכשל. בהקלטה שפרסם נבלני נשמע קודריאבצב אומר שנוביצ'וק הוחדר לתחתוניו של נבלני בעת ששהה במלון בטומסק, אך בעודו לובש אותם לטיסה כמתוכנן, נראה שהרעל נקלט לאט מדי מכדי שיהיה לו השפעות קטלניות לפני שהמטוס ביצע נחיתת חירום. בעקבות הפינוי הרפואי של נבלני לגרמניה נשלח קודריאבצב לטפל בבגדיו של נבלני כדי להסיר עקבות נוביצ'וק לפני שניתן יהיה לבדוק אותם על ידי מומחים עצמאיים.