Находясь в командировках, вне дома, чувствовал себя одиноким, потерянным, усиливалась тревога. При виде бродяг или женщин в коротких юбках ощущал половое возбуждение, которое сопровождалось усилением тревоги. Эти состояния были особенно частыми после конфликтов на работе. Мог отвлечься на несколько часов, особенно если была неотложная работа, однако в течение суток ощущал возобновление тревоги, чувство внутреннего дискомфорта, неусидчивость. Пытался преодолеть возникшее половое возбуждение тем, что писал множество жалоб, так как именно эта деятельность иногда помогала ему отвлечься от своих переживаний. Познакомившись с жертвой, под различными предлогами уводил ее в уединенное место, предпочитал лесные массивы. Подходя к лесу, ощущал некоторое уменьшение тревоги, появлялись мысли о том, что он партизан и ведет пленного. Желания убить жертву в эти моменты не было, хотелось связать и раздеть ее, посмотреть на обнаженное тело, ущипнуть. Отмечал, что не всегда помнил, что с ним происходило, так как, находясь в уединенном месте, чувствовал сильное напряжение, всего трясло, пересыхало во рту, наваливался на свою жертву «как медведь». Увидев кровь, приходил в бешенство, «не помнил себя». С годами, когда у него накапливалась тревога, порой неосознанно стремился в те места, где мог найти будущую жертву. Рассказывал, что были моменты, когда он шел на работу и оказывался на находившейся поблизости железнодорожной станции.
При экспертном изучении с горечью говорил, что не знает, как дошел до этого, «были слишком высокие стремления, полеты, и так низко упал». Понимает наказуемость содеянного, однако отмечает, что о себе не беспокоится, так как уже неоднократно решался на самоубийство, представлял себе собственную смерть, и теперь она ему не страшна. Эмоциональные реакции его оказались однообразны, маловыразительны. Мышление ригидное, вязкое, обстоятельное. Отдельные суждения отличаются непоследовательностью. Отмечалось интеллектуальное снижение. При экспериментально-психологическом обследовании обнаружилась личностная дисгармоничность в сочетании с ориентировкой на актуальное поведение, одобрение со стороны окружающих, склонностью строить свое поведение исходя из внутренних критериев, выраженной субъективностью, своеобразием восприятия действительности. Проявлял склонность к формированию аффективно заряженных идей и некорригируемых концепций, что в значительной мере затрудняет межличностную коммуникацию. Эгоцентричен, уровень притязаний и самооценка высокие, однако при этом отмечалось плохое самопонимание, недифференцированность реального и идеального «Я», контроль над аффективной сферой снижен. Мышление характеризуется категориальным уровнем обобщения, доступностью оперирования абстрактными понятиями, условным смыслом.
Экспертная комиссия психиатров пришла к заключению, что Чикатило хроническим психическим заболеванием не страдает, хотя и обнаруживает признаки психопатии мозаичного круга с сексуальными перверсиями, развившейся на органически неполноценной почве. На это указывают данные анамнеза о наличии у него врожденной церебрально-органической недостаточности, проявлявшейся в диспластичности, близорукости, ночном недержании мочи, а также в выявившихся в подростковом возрасте признаках гипоталамического синдрома со склонностью к обморочным состояниям, нарушением биологической базы формирования сексуальности. На фоне указанных расстройств в детском возрасте сформировались патохарактерологические особенности в виде замкнутости, ранимости, повышенной тревожности, склонности к фантазированию. В условиях психогенно-травмирующих ситуаций к указанным расстройствам легко присоединялись невротические и сверхценные расстройства, что проявлялось детскими страхами, юношеской эндореактивной дисморфоманией (убежденностью в собственных физических недостатках), сутяжной деятельностью, а также аффективные колебания преимущественно в сторону тревожно-дистимических расстройств настроения. В подростковом возрасте на фоне явлений психического инфантилизма у испытуемого выявились нарушения психосексуального и полового развития, которые выражались в нарушении биологической базы сексуальности (ослабленном половом влечении, недостаточности эрекций) и задержке психосексуального развития с фиксацией на эротической фазе формирования сексуальности и склонностью к эротическому фантазированию садистического характера.
В дальнейшем на фоне явлений нарушения гетеросексуальной адаптации произошло формирование сексуальных перверсий, которые на ранних этапах (до 1978 г.) проявлялись частичной реализацией садистических фантазий на педо-эфебофильных объектах (т. е. в связи с детьми и подростками), эпизодах фроттажа (трения половыми органами о разные части тела, в том числе о половые органы) и визионизма (влечения к подглядыванию за половым актом или обнаженными представителями противоположного пола).
В последующем наблюдалась прогрессирующая динамика синдрома сексуальных перверсий с полной реализацией садистического влечения, некросадизмом и каннибализмом. Реализация влечения сопровождалась аффективными нарушениями депрессивно-дисфорической структуры, брутально-дисфорическим, всесокрушающим разрядом при реализации насильственных актов, астеническими проявлениями. Данный диагноз подтверждается также и результатами клинико-психиатрического обследования, выявившего наряду с органической неврологической симптоматикой, эндокринной дисфункцией, а также сексуальными расстройствами такие личностные особенности как замкнутость, ранимость, сензитивность (повышенную восприимчивость), ригидность и обстоятельность мышления, эмоциональную маловыразительность, явления слабодушия. Однако указанные особенности психики при отсутствии продуктивной психопатологической симптоматики, болезненных нарушений мышления, памяти, интеллекта и сохранности критических способностей были выражены не столь значительно и не мешали Чикатило во время совершения инкриминируемых ему деяний отдавать себе отчет в своих действиях и руководить ими.