De makabra scenerna, som fångades på film, utspelades utanför en t-banestation i Moskva under måndagen.
Den svartklädda kvinnan höll upp det avhuggna barnhuvudet och ropade hotfulla kommentarer till förbipasserande. Hon förklarade bland annat att hon var en självmordsbombare och att hon skulle spränga sig själv i luften.
– Allahu akbar! Jag hatar demokrati. Jag är terrorist, skrek hon bland annat.
Kvinnan, som uppges komma från Uzbekistan, arbetade som barnsköterska åt en familj i Moskva och bestämde sig på måndagen för att bestialiskt mörda och halshugga familjens fyraåriga flicka.
Flickans huvudlösa kropp hittades i en utbränd lägenhet och hade spår av kraftigt våld.
