Une source au sein du service ukrainien a indiqué que l'opération visait Kirilov en raison des accusations portées contre lui pour crimes de guerre, puisqu'il avait été inscrit sur les listes de sanctions occidentales en raison de son utilisation présumée d'armes chimiques en Ukraine.
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Selon des rapports de la commission d'enquête russe, une charge explosive avait été placée sur un vélo électrique à l'entrée d'un immeuble résidentiel sur la rue Ryazansky Prospekt, ce qui a entraîné la mort de Kirilov et de son assistant.
Le vice-président du Conseil de sécurité russe, Dmitri Medvedev, a qualifié l'incident d'attentat terroriste, avertissant que la direction ukrainienne ferait face à une "vengeance inévitable" suite à la mort de Kirilov.