По заключению судебно-медицинской экспертизы смерть наступила 19 апреля 1986 года от механической асфиксии, в результате сдавливания органов шеи петлей. Странгуляционная борозда, идущая параллельно складкам шеи и не просматривающаяся на ее задней поверхности, причинена прижизненно при набрасывании петли в положении, когда ребенок находился спиной по отношению к нападавшему. Также имели место: резаная рана шеи с ровными краями и острыми концами, расположенная ниже уровня странгуля-ционной борозды с повреждением щитовидного хряща, подгортанни-ка, кивательной мышцы справа; кожные резаные раны с ровными краями и острыми концами в области наружных половых органов — две у основания полового члена справа, две — на мошонке спереди справа. Кожные резаные раны в левой паховой области и на внутренней поверхности трети левого бедра.
Ссадины на коленных чашечках, множественные продольные царапины на наружной поверхности бедер, полосовидно поперечно расположенный кровоподтек на наружной поверхности левого лучезапястного сустава.
Полосовидный кровоподтек в области левого лучезапястного сустава мог быть причинен прижизненно при связывании рук веревкой.
Ссадины над коленными чашечками, множественные продольные царапины на передней поверхности бедер — возможно результат волочения тела по земле лицом вниз.
Имеющиеся на теле резаные раны причинены колюще-режущим предметом, имеющим плоский клиной с односторонней заточкой.
По заключению дополнительной комиссионной судебно-медицинской экспертизы, проведенной в Бюро Главной судебно-медицинской экспертизы М3 РФ, вывод об орудии убийства нашел свое подтверждение.
В то же время эксперты отметили, что резаные повреждения в области шеи трупа образованы воздействием острорежущего предмета с лезвием весьма высокой степени остроты, каковым могла быть опасная бритва.
Согласно заключений экспертиз вещественных доказательств в смывах с рук, шеи, полового члена, ягодиц, бедер жертвы обнаружен пот с примесью крови, при определении групповой принадлежности которого выявлены антигены В и Н.
Таким образом пот, обнаруженный на теле мальчика, мог произойти за счет выделений обвиняемого Головкина.
По заключению экспертизы вещественных доказательств на лицевой стороне незагрязненных брюк жертвы обнаружена сперма с примесью крови человека, при определении которой выявлены антигены В и Н. Оба антигена присущи Головкину, в связи с чем подтверждается вывод о возможной принадлежности спермы обвиняемому.
Ознакомившись с заключениями перечисленных экспертизм, Головкин показал, что во время совершения убийств у него, как правило, наступает половое возбуждение, сопровождаемое эрекцией полового члена, наступлением оргазма и семяизвержением.
Таким образом, вина обвиняемого Головкина в совершении развратных действий и убийстве доказана в полном объеме.
10 июля 1986 года около 18 часов Головкин возле пионерского лагеря "Звездный" Одинцовского района Московской области в тех же целях с применением ножа напал на несовершеннолетнего мальчика, 1971 года рождения, увел его в лесной массив, где раздел и связал руки. Далее Головкин совершил с несовершеннолетним насильственный акт мужеложства.
С целью получить половое удовлетворение и скрыть совершенное преступление Головкин набросил на шею подростка петлю и повесил его на дереве. Глумясь над трупом, отчленил голову, сделал надрезы на коже головы, вырезал половые органы и нанес более 20 колото-резаных и резаных ран в различные части тела. Отсеченную голову унес с места убийства, намереваясь оставить ее на память. Однако, опасаясь разоблачения, выбросил голову в лесном массиве по пути к железнодорожной станции "Часцовская”, а половые органы принес домой и законсервировал с помощью поваренной соли. В течение нескольких дней Головкин получал удовлетворение от созерцания половых органов, а когда они стали загнивать, сжег в печи.
Вину свою в предъявленном обвинении Головкин признал полностью.
На протяжении всего следствия, признавая сам факт совершения убийства с особой жестокостью, обвиняемый отрицал акт мужеложства с потерпевшим, заявляя:
Под тяжестью собранных доказательств при предъявлении окончательного обвинения Головкин вынужден был признать содеянное в полном объеме.