További bizonyítékok szerint viszont a merénylet egyik fő gyanúsítottjaként számon tartott Andrej Lugojov – aki úgyszintén FSZB-tiszt volt egykor – ismerte Litvinyenko célját, sőt feltételezhetően neki kellett volna elkísérnie őt Madridba. Lugovoj a merénylet után egy interjúban el is ismerte, tudatában volt annak, hogy Litvinyenko a spanyolországi orosz maffia ellen dolgozik.
Mindenesetre nehezen hihető, hogy Litvinyenko a brit és a spanyol felek beleegyezése nélkül megosztotta volna Lugovojjal, hogy mire készül, így a Guardian szerint Lugovoj jogosan nevezhető kettős-, sőt hármasügynöknek.
Ismert, Alekszandr Litvinyenkót, aki 2000-ben emigrált Londonba, 2006 novemberében, a szervezetébe juttatott hatalmas adag polónium 210-essel ölték meg. A mérgező anyagot az eddigi vizsgálatok szerint Litvinyenko teájába csempészték bele a londoni Millennium Hotel bárjában, ahol két volt FSZB-tiszttel, Andrej Lugovojjal és Dmitrij Kovtunnal – két egykori ügynöktársával – találkozott.
Nagy-Britannia 2007-ben hivatalosan vádat emelt a hazájában később parlamenti képviselővé választott Lugovoj ellen, és kérte kiadatását, ám ezt Moszkva megtagadta. Ezt diplomaták kölcsönös kiutasítása követte, és a két ország kapcsolatai azóta is mélyponton vannak.
Az ügy másik fő gyanúsítottja Kovtun, aki tavaly márciusban vállalta az együttműködést a brit hatóságokkal, és a tervek szerint júliusban kellett volna videokapcsolaton keresztül vallomást tennie a londoni felsőbíróságon, ám ezt az utolsó pillanatban megtagadta.
A korábbi rendőrségi vizsgálat adatai szerint valószínűleg kétszer is megpróbálták megölni Litvinyenkót, és a második merénylet oltotta ki az életét.
