Непонятно, зачем нужно было производить столько выстрелов в голову ребенку. Первый же выстрел в затылок должен был оказаться смертельным...
Как вариант: девочка увидела лицо или как-то иначе опознала преступника, он это понял. С девочкой нужно было кончать, выхода не было. Он вывозит ее в пустынное место, например, в лес. Там девочка вырывается и пытается сбежать. Запаниковав - ведь ребенок в теории может затеряться среди деревьев, убежать, спрятаться, ищи ее потом! или, скажем, выскочить на трассу (хотя вряд ли он стрелял рядом с дорогой) и попросить помощи у проезжающих людей - преступник в панике стреляет несколько раз, чтобы наверняка. Пистолет у него, раз он собирался убивать, был наготове. Стрелял, видимо, хорошо, поэтому попал с первого раза, но на автомате сделал еще два выстрела.
В целом, имхо, он мог быть военным или полицейским - отсюда хорошие навыки стрельбы. Возможно и в голову он на автомате стрелял, потому что его так учили - на поражение стрелять в голову.
Впрочем, все может быть и проще. Даже насильник не каждый день убивает детей. Нервничал, волновался, выстрелил три раза в голову (чтобы "наверняка"), но от нервов несколько раз жал на спусковой крючок.