马尔哈·乌斯塔哈诺娃和另一名女性自杀爆炸嫌疑人阿卜杜拉赫马诺娃一样，乌斯塔哈诺娃的丈夫同样是俄北高加索地区匪帮的头目之一。他在2008年10月准备袭击俄车臣共和国总统卡德罗夫时，被俄军警击毙。
阿卜杜拉赫马诺娃和乌斯塔哈诺娃一起，在车臣共和国境内一个自杀袭击训练营受训，而她们的同伙事先在莫斯科租借公寓，并在那里组装爆炸装置。
袭击前，两名女嫌疑人乘私人大巴从俄达吉斯坦共和国出发，于2010年3月29日凌晨2点左右到达莫斯科。29号早上，其同伙在地铁站把装有爆炸物的腰带交给两人，并在卢比扬卡地铁站和文化公园地铁站，分别用遥控装置引爆两人身上的炸弹。