Det ryska försvarsdepartementet skriver i ett uttalande att man bjuder in FN och Internationella rödakorskommittén (ICRC) för att utreda attacken mot fängelset i Oljonivka, enligt statliga ryska nyhetsbyrån Tass.
52 ukrainska krigsfångar ska ha dödats i bombningen som Ryssland och Ukraina skyller på varandra.
FN kräver också en utredning, och Ukrainas människorättskommissionär Dmytro Lubinets har i ett tv-sänt tal uttryckt att internationella experter bör utreda händelsen.
Enligt ukrainska nyhetsbyrån Ukranews har han också inlett procedurerna för att få de dödade soldaternas kroppar överlämnade.
Civila vittnar om övergrepp
Det har inte kommit några bekräftelser från FN och ICRC att man mottagit en inbjudan till platsen för att genomföra en utredning. Tvärtom har både FN och ICRC uppgett att de haft svårt att få tillgång till det ryskkontrollerade området.
Flera civila som tillfångatagits av ryska styrkor vittnar om svåra förhållanden och tortyr, enligt The New York Times.
Stas Hlushko släpptes den 4 juli. Han hölls fången i det fångläger som attackerades tidigare i veckan och säger att folk blev slagna vid ankomst, och att de tvingade nya fångar att löpa gatlopp medan de slogs med kedjor och metallrör.
– En räddningsarbetare som sattes i vår cell kunde inte röra sig på en dag. Han torterades med elektricitet, säger han till tidningen.
Uppgifter om tortyr
Vitaliy Sytnikov satt i straffkoloni nummer 120. Han greps i mars i Mariupol när han försökte hjälpa invånare att fly.
– Nästan varje dag hörde vi krigsfångar bli misshandlade, säger han till The New York Times.
För en dryg vecka sedan släppte människorättsorganisationen HRW en rapport där 71 intervjuade berättat om tortyr och misshandel av civila fångar i Cherson och Zaporizjzja.
"Tortyr, omänsklig behandling, såväl som godtycklig internering och olaglig inspärrning av civila, är bland de uppenbara krigsförbrytelser vi har dokumenterat", sade Yulia Gorbunova, Ukrainautredare vid HRW, i ett uttalande.