У следствия оставалось два главных вопроса: во-первых, появление полония-210 в Лондоне 15–16 октября и, во-вторых, полоний в теле Скарамеллы. Итальянец, вернувшийся домой в начале декабря, был обследован у себя на родине. Результаты доказали, что его выписали из больницы слишком рано. 10 декабря Скарамеллу снова вызвали в Англию и положили в ту же Университетскую клинику, в которой умер Литвиненко. Возле его палаты постоянно дежурил полицейский пост, не допускавший к госпитализированному представителей прессы. Данные обследований также не сообщались. Из интервью в Москве следователи уже узнали, что Луговой и Ковтун 16 октября были вместе с Литвиненко в том же японском суши-баре на Пиккадилли. Скарамелла показал то место в баре, где он встречался с Литвиненко 1 ноября. По материалам прессы можно заключить, что загрязнение полонием было обнаружено в другом месте бара. Полиция сделала вывод, что именно там сидели за ленчем трое русских 16 октября. Нашли еще одно загрязненное кресло. Сразу возникла версия о двукратном отравлении Литвиненко. Согласно этой версии, первая попытка отравления произошла 16 октября. Однако полученная в тот день доза оказалась недостаточной: симптомы лучевого поражения не появлялись. Поэтому отравители срочно приехали во второй раз и привезли значительно большее количество радиоизотопа, которое Литвиненко получил в баре гостиницы «Миллениум» 1 ноября. Из-за неумения обращаться с радиоактивными препаратами Ковтун и Луговой, переведенные теперь в категорию подозреваемых, проводя какие-то операции с раствором изотопа в гостиничном номере Лугового, загрязнили и сами себя, тоже во второй раз. Первое их загрязнение произошло 16 октября, и от него остались многочисленные следы в разных местах. Существовавшие следы полония в местах, которые посещал Луговой 25–28 октября, иногда объясняли тем, что он и в этот приезд привез ампулу с радиоизотопом, очевидно, на всякий случай.
Двукратное отравление полонием – это версия, которой придерживались пресса и телевидение. Скотленд-Ярд никаких четких комментариев по этому поводу не давал. Сценарий преступления получался слишком сложным, малопонятными были и его мотивы. Трудным оказывался и вопрос, почему организаторы ликвидации Литвиненко выбрали исполнителями Лугового и Ковтуна – бизнесменов и богатых людей, не только не имевших никакого опыта в обращении с радиоактивностью, но и вообще никогда не занимавшихся заказными убийствами. Оставалась нерешенной и проблема Скарамеллы. Его шеф Паоло Гузанти выступил в Риме и объявил, что заказчиком покушения на жизнь Литвиненко и Скарамеллы мог быть Романо Проди. Он якобы расправлялся с ними в связи с тем, что они нашли в «архиве Митрохина» материалы, свидетельствовавшие о том, что Проди в прошлом сотрудничал с КГБ. Имена политиков в этом архиве были зашифрованы псевдонимами, но характеристика какого-то итальянского политика давала основания для подозрений, которые были озвучены Скарамеллой и Литвиненко накануне выборов.
24 декабря, в канун Рождества, Скарамелле наконец разрешили покинуть Лондон. Но по прибытии в Италию он был арестован уже в аэропорту, до встречи с родственниками и друзьями. Его отвезли в Рим и поместили в тюрьму «Реджина Чели». Судья отказался отпустить его под залог и сдачу паспорта. Против него выдвинули несколько обвинений, не связанных с радиоактивностью и Литвиненко. Среди обвинений были и торговля оружием, и клевета, и многое другое. В Англии о нем сразу забыли и его имя уже не появлялось в прессе. Только через несколько месяцев промелькнуло короткое сообщение о том, что Скарамелла переведен из тюрьмы в больницу в связи с инфарктом. Обвинение против него никто не поддерживал. Но в Италии в предварительном заключении можно провести несколько лет. Со Скарамеллой этого не случилось. В апреле 2007 года после двух инфарктов и сильного истощения он был переведен в тюремную больницу. После двух месяцев лечения Марио Скарамелла с признаками хронической лучевой болезни (выпадение волос и нарушения в работе органов) был отправен в Неаполь для содержания под домашним арестом. Он не имел права встречаться с журналистами, хотя прежние обвинения с него были сняты. В деле Литвиненко Скарамелла больше не фигурирует.