Október végén Ponomarjov, - Oroszország képviselője a Nemzetközi Tengerészeti Szervezetben – rosszul lett egy londoni színházban, s miután enyhíthetetlen szomjúság gyötörte, és megivott több liter vizet, hamarosan életét vesztette. A német Focus magazinra hivatkozó orosz források szerint Ponomarjov a hivatalos magyarázat szerint infarktus áldozata lett, s az orosz illetékes holttestét azonnal Moszkvába szállították. Ponomarjovot Oroszországban – boncolás nélkül – azonnal eltemették.

A megkérdezett orvosok szerint azonban a szívinfarktussal nem jár kínzó szomjúságérzet, ez inkább a tálium-mérgezés tünetének felel meg. Az oknyomozó újságírók beszámolójából az is kiderült, hogy Ponomarjov találkozni akart Litvinyenkóval, illetve az olasz Mario Scaramellával – aki november elsején, Litvinyenko állítólagos megmérgezésének a napján – maga is beszélt Litvinyenkóval.

A moszkvai független rádió, az Eho Moszkvi pedig arról számolt be, hogy a brit rendőrség tudni véli, hogy Litvinyenkót az a két orosz állampolgár ölte meg, akiket a Scotland Yard decemberben Moszkvában kihallgatott. Bár az angolok nem említették meg név szerint Andrej Lugovojt és Dmitrij Kovtunt, brit sajtóforrások biztosra veszik, hogy az angol detektívek a Londonban járt, s Litvinyenkót találkozóra invitáló oroszokat gyanúsítják a merénylet elkövetésével.

A britek ismét ki akarták hallgatni Kovtunt és Lugovojt, ám az orosz hatóságok január elején megtagadták a londoni kérést. Az is valószínű, hogy Moszkva sohasem fogja kiadni Nagy-Britanniának Lugovojt és Kovtunt. Az esetleges kiadatási kérelem elutasításának indoka minden bizonnyal az lesz, hogy London sem adta át a Moszkva által körözött, egykor orosz állampolgárságú oligarchát Borisz Berezovszkijt, illetve Ahmed Zakajev függetlenség párti csecsen vezetőt.