an sık sık zorlama ve işkenceler neticesinde çoğu birey cinayetleri işlediğini söylemek zorunda kaldı. Araştırmacıların bu taktiği sonucunda bir seks suçlusu intihar etti. Bu soruşturmalar neticesinde Çikatilo'nun işlediği cinayetlerden bağımsız 95 cinayet, 245 tecavüz olmak üzere 1000' den fazla suç çözülmüştür. Şüpheliler itiraf ediyordu ama bunu ispat edemiyordu. Cesetlerin yerini dahi bilmiyorlardı. Araştırmacılara göre aranan katil değildiler. 30 Ekim 1983'te "Vera" Ş"evkun" adında bir fahişenin cesedi Şahtı'da bulundu. Şevkun, Ekim 27'de öldürüldü. Cesetteki bazı bulgular ayırt edilse de kurbanın gözlerinin oyulmuş olması ve bazı yaralar yine aynı katili işaret ediyordu. Bu cinayetten 2 ay sonra, "Sergey Markov" adında bir ceset daha bulundu. Cesetteki incelemelerde boyun ve üst gövdesinde yetmişten fazla bıçak yarası olduğu keşfedildi.

Ocak ve Şubat 1984 yılında Çikatilo Rostov Havacılar Parkında iki kadını öldürdü. 24 Mart'ta, Novoşahtinsk'de Dmitri Ptaşnikov adında 10 yaşındaki bir çocuğa sokulmuş onunla yürüyordu. Çocukla yürürken, araştırmacılara, katilin ayrıntılı açıklamasını veren birkaç tanık tarafından görüldü. Ptaşnikov 'un cesedi üç gün sonra bulundu. Yapılan incelemede kurbanın üzerinde meni ve tükürük örnekleri ile bir ayak izi bulundu.Bu örnekler analiz için gönderildi ve katilin kan grubunun AB olduğu öğrenildi.

25 Mayıs'ta, Şahtı dışında bir ormanlık alanda Tatyana Petrosyan ve onun 10 yaşındaki kızı Svetlana adında genç bir kadını öldürdü. Temmuz ayı sonunda, 13 yaşındaki bir çocuk ve 19-21 yaşları arasındaki üç kadını öldürdü. 1984 yazında, Çikatilo besleme memuru olarak görev yaptığı işten hırsızlık gerekçesiyle kovuldu. 1 Ağustos günü Rostov'da memur olarak başka bir iş buldu.

2 Ağustos 1984 tarihinde Havacılar Parkı Rostov'da 16 yaşındaki Natalya Golosovskaya'yı öldürdü. 7 Ağustos'ta, bir otobüs terminali için kısayol gösterme bahanesiyle Don Nehri'nin kıyısında Lyudmila Alekseyeva adında 17 yaşındaki bir kıza sokuldu. Alekseyeva'ya saldırdı ve 39 kez bıçakladı. Alekseyeva cinayetinin ardından, bir iş gezisi için Özbekistan'ın başkenti Taşkent'e gitti. Orada da cinayetlerine devam etti. 15 Ağustos tarihinde Rostov'a döndü ve tanımlanamayan bir genç kadın ve 10 yaşındaki kızı öldürdü. 6 Eylül 1984'de Havacılar Parkı Rostov'da "İrina Luçinskaya"'yı öldürdü ve gözlerini oydu.

13 Eylül 1984 tarihinde Çikatilo, Rostov otobüs durağındaki genç kadınları cezbetmek için çalışırken gizli dedektif tarafından gözlendi. Bunun ardından tutuklandı. Eşyaları arandı, bir bıçak ve ip saptandı. Ayrıca araştırmacılar, uzun bir süre onu içeride tutmak için çabaladı. Eski işinde de hırsızlık için soruşturma altında olduğu tespit edildi. Çikatilo en şüpheli görünen kişiydi ve Dmitri Ptaşnikov cinayetinde bir tanık Çikatilo'ya benzeyen bir adamı tarif etmişti. Çikatilo'nun kanından bir numune alındı. Meni örnekleri, 1984 ilkbahar ve yaz boyunca bilinmeyen katil tarafından öldürülen kurbanların altı tanesi üzerinde bulundu. Bu örneklere göre kan grubu AB tipiydi fakat yetersiz imkanlardan dolayı kan grubunun A tipi olduğu saptandı. Çikatilo adı araştırmacılar tarafından kullanılan kart kütüğü dosyasına eklendi; ancak, kan grubu analizi sonuçları tam olarak doğru bilinmemektedir. Çikatilo'nun tutuklanması ile, cinayetlerle ilgili olarak soruşturma 25,000 bireyi kapsayacak şekilde genişletilmiştir. Çikatilo, önceki işvereninden'den mülkiyet hırsızlığı ile suçlandı ve suçlu bulundu, bir yıl hapis cezasına çarptırıldı, ancak üç ay hapis yattıktan sonra 12 Aralık 1984 tarihinde serbest bırakıldı. 1960 yılından beri katıldığı Sovyetler Birliği Komünist Partisi'nden çıkarılıp akümülatör aşırtısından yıl boyu ıslah işine mahkûm edildi. Çikatilo, ilk tutuklanmasından sonra 21 kişiyi daha öldürdü.

Aralık 1984 yılında hapishaneden çıktıktan sonra, Novoçerkassk'da bir lokomotif fabrikasında iş buldu. Bir iş gezisi için Moskova'ya gitti. Domodedovo Havaalanı'na yakın bir demiryolu platformunda Natalya Pohlistova adında 18 yaşındaki bir kadın ile karşılaştı. Pohlistova' yı ormanlık bir alanda 38 kez bıçakladı. Cesedin bulunmasından sonra Moskova'ya olan uçuş kayıtları incelendi. Fakat Çikatilo, Moskova' ya trenle seyahat etmişti. Tren seyahatleri incelenmemişti. Bir ay sonra, 27 Ağustos'ta, Şahtı'da İrina Gulyaeva adlı kadını öldürdü. Natalya Pohlistova cinayetinde olduğu gibi, kurbandaki yaralar yine aynıydı ve aynı seri katili işaret ediyordu.

Kasım 1985 yılında, İssa Kostoyev başkanlığında yeni bir soruşturma ekibi daha cinayetleri incelemek üzere görevlendirildi. Rostov etrafında bilinen cinayetler dikkatlice yeniden incelendi ve bilinen cinsel suçluların sorgulanmasına tekrar başlanıldı. Ertesi ay, polisler, gönülllüler ile demir yolu istasyonlarında nöbet tuttu. Polis ayrıca, bir psikiyatriste danışarak yeni bir adım attı. Dr. Aleksandr Buhanovski, Sovyetler Birliği'ndeki ilk seri katil için görevlendirildi. Buhanovski'ya göre katil evli, ortalama zekaya sahip, yaşı 45-50 yaşları arasında biriydi. Bu katil için 65 sayfalık bir rapor hazırladı. Ayrıca bu raporda katilin sadist olabileceği ve cinayetlerinde kurbanlarına acı çektirerek cinsel uyarılma yaşadığını belirtti. Cinayetler genel olarak birçok ulaşım merkezi yakınında ve Rostov Oblastı'nda ve hafta içi gerçekleşiyordu. Buhanovski bunlara dayanarak katilin işi gereği düzenli olarak seyahat etmesi gerekli olduğunu savundu, katil büyük olasılıkla bir üretim programına bağlıydı. Çikatilo haber medyasında da yer almaya başlamıştı ve dürtülerini zapt etmeye çalışarak, insan avı hakkında gazete haberlerini okuyarak, dikkatle soruşturmayı izledi. İrina Gulyaeva'nın Ağustos 1985 tarihinde öldürülmesinin ardından neredeyse bir yıl içinde Rostov ve Moskova oblastlarında bulunan cesetler aynı katili işaret ediyordu. Meni örnekleri de aynı kan grubunu işaret ediyordu. Daha sonra Lyubov adında 33 yaşındaki bir kadın 23 Temmuz 1986 tarihinde bıçaklanarak öldürüldü. Cesette 20 bıçak yarası vardı ve ceset çıplaktı. Ancak bu kurban istasyonlarda veya buralara yakın bir yerde görülmemişti. Araştırmacılara göre bu cinayet farklı bir katilin işiydi. 18 Ağustos 1986 tarihinde , bir kurban Bataysk kentindeki bir çiftlikte gömülü olarak bulundu. Bu kurbandaki yaralar 1982 ve 1985 tarihleri arasında öldürülen kurbanlardaki yaralar ile benzerlik taşıyordu. Katil cesedi saklamak için ciddi çabalar sarf etmişti. 1987 yılında, Çikatilo, üç kez daha öldürdü. Rostov Oblastı uzağında bir iş gezisinde cinayetlerini işledi. Mayıs ayında Oleg Makarenkov adında 13 yaşında bir çocuğu, Temmuz ayında, Ukrayna'nın kentinde İvan Bilovetski adında 12 yaşındaki bir çocuğu, 15 Eylül'de, Leningrad eteklerinde ormanlık bir alanda Yuri Tereşonok adında 16 yaşındaki meslek lisesi öğrencisi öldürdü.

1988 yılında, tanımlanamayan iki erkekle, bir kadını öldürdü. Çikatilo, trende karşılaştığı kadının arkasından ellerini bağladı ve ağzını çamurla doldurdu. Burnuna, yüzüne ve boynuna birçok yerine bıçakla saldırdı. Kurbanı levha ile de dövdü. Bu kurbanın cesedi 6 Nisan'da bulundu. Müfettişler, kurbanı 1982 ve 1985 yılları arasında öldürülen insanlar ile bağlantılı buldu. Kadının beton levha ile dövülerek öldürülmesini şüpheli bulsalarda bıçak yaralarından bu cinayetin de aynı katil tarafından işlendiğini düşünüyorlardı. Mayıs ayında Çikatilo, Ukrayna'nın İlovaysk kentinde, Aleksey Voronko adında 9 yaşındaki çocuğu öldürdü. Çocuğun yaralarına bakılarak bu cinayet, Çikatilo'nun cinayetlerine eklendi. 14 Temmuz'da, Şahtı yakınlarındaki Donleshoz istasyonunda Yevgeni Muratov adında 15 yaşındaki bir çocuğu öldürdü. Bedeni Nisan 1989 yılına kadar bulunamamasına rağmen Muratov cinayeti de, soruşturma ile bağlantılı bulundu. 28 Ağustos 1989 yılında Aleksey Hobotov'u öldürdü. Bu cinayetten başka dört kişiyi daha öldürdü.

14 Ocak 1990 tarihinde, Çikatilo, Şahtı'da bir tiyatro dışında ayakta Andrei Kravçenko adında 11 yaşındaki çocuk ile karşılaştı. Kravchenko'yu ormanın tenha bir bölümüne götürüp onu öldürdü. Cesedi bir sonraki ay bulundu. Kravçenko cinayetinden sonra, 7 Mart'ta, Çikatilo, Rostov Botanik Bahçeleri'ne yakın Rostov tren istasyonunda Yaroslav Makarov adında 10 yaşındaki bir çocuğa sokuldu. Parçalanmış ceset ertesi gün bulundu.

11 Mart günü, Mihail Fetisov başkanlığındaki soruşturma liderleri, katilin ilerlemesini görüşmek üzere bir toplantı düzenledi. Cinayetlerin çözülmesi için Fetisov; halk, basın ve İçişleri Bakanlığının yoğun baskısı altındaydı. Fetisov da soruşturmada bu katilin insanlar için ateş olacağını belirtmişti.

Çikatilo, 4 Nisan'da Lyubov Zuyeva adında 31 yaşındaki bir kadına sokuldu ve Donleshoz istasyonu yakınındaki ormanlık alanda kurbanı öldürdü. 28 Temmuz tarihinde, 13 yaşındaki Viktor Petrov' a Rostov tren istasyonunda sokuldu ve onu öldürdü. 14 Ağustos tarihinde, Novoçerkassk sahiline yakın bir yerde İvan Fomin adında 11 yaşındaki bir çocuğu öldürdü.

Daha fazla kişinin mağdur olmaması için polis tarafından geniş çaplı bir operasyon başlatıldı. Kurbanlar Rostov Oblastı boyunca bir demiryolu güzergahı üzerindeki istasyonlarda bulunmuştu, Viktor Burakov da soruşturmaya atandığından beri katilin bu istasyonlarda dolandığını ve kurbanlarını bu istasyonlardan seçtiğini saptamıştı. Rostov Oblastındaki tümü büyük istasyonlar için bir plan önerdi. Buralarda yer alacak üniformalı polis varlığı ile katil korkutulup cinayetlerine engel olunmaya çalışılacaktı. Gizli ajanlar içinde katilin faaliyetlerini farketme olasılığı daha yüksek olacaktı. Küçük ve daha az yoğun istasyonlar içinde devriyeler olacaktı. Plan kabul edildi ve istasyonlara gelen ve gidenlerin kayıt altına alınması sağlanmak istendi. Polis 360 görevliyi Rostov Oblastı İstasyonlarında konuşlandırdı, ancak gizli subaylar katilin en sık geldiği istasyonlarda görev aldı. Kirpiçnaya, Donleshoz ve Lesostep istasyonlarında katili yakalamak için daha büyük çaba sarf edildi. Operasyon 27 Ekim 1990'da: hayata geçirildi.

30 Ekim günü Vadim Gromov adlı 16 yaşındaki bir çocuğun cesedi bulundu. Gromov'un cesedinin üzerinde saptanan yara