Andrei Lougovoï, ancien du KGB inculpé d'assassinat en Grande-Bretagne, a déclaré jeudi à Moscou que Litvinenko travaillait pour le MI6, les services secrets britanniques.
Les autorités britanniques réclament l'extradition de Lougovoï pour le juger à Londres, mais Moscou brandit la constitution russe qui interdirait l'extradition de ses citoyens.
La Russie propose toutefois de juger Lougovoï sur son territoire sur la base de l'enquête des autorités britanniques.
A 43 ans, Alexandre Litvinenko a agonisé pendant trois semaines à l'hôpital après avoir ingéré un isotope radioactif rare de polonium 210. Peu avant sa mort, le 23 novembre 2006, il a accusé Vladimir Poutine d'avoir commandité son assassinat.
Lougovoï n'avait pas de raison personnelle d'assassiner Litvinenko, il a agi pour le compte de l'Etat russe, selon la veuve.
Alexandre Litvinenko avait accusé les autorités russes d'être derrière l'assassinat de la journaliste Anna Politkovskaya en octobre et les attentats meurtriers en 1999 à Moscou, qui avaient motivé la seconde invasion russe de la Tchétchénie.
Moscou qualifie ces accusations de ridicules et infondées et le diplomate Sergueï Lavrov a déclaré vendredi que les relations avec la Grande-Bretagne étaient en train de se détériorer à cause de la "politisation" de l'affaire Litvinenko par Londres.