Tres años pasarían antes de que Chikatilo asesinara por segunda vez, el 3 de septiembre de 1981. Su segunda víctima fue Larisa Tkachenko de 17 años de edad, la convenció de ir con él al bosque para tener relaciones sexuales, pero fallo en el intento por lo que ella se río de él, esto lo enfureció, perdió el control, estranguló a la mujer y eyaculó sobre el cadáver, mordisqueo su garganta, le corto los senos y en su frenesí se comió los pezones. Luego, comenzó a lanzar aullidos mientras bailaba una danza de guerra alrededor del cuerpo, dejó el cuerpo sin vida con un palo enterrado. En esos momentos supo que volvería a matar. Los dos primeros asesinatos de Chikatilo tuvieron cierto carácter fortuito. Es posible que, en ambos casos, sus intenciones fueran solamente de índole sexual. Los gritos de terror le excitaban, pero era el asesinato en sí lo que presentaba para él el acto sexual supremo.