Результаты медицинского осмотра тела Лермонтова приводятся в рапорте Барклая де Толли: «При осмотре оказалось, что пистолетная пуля, попав в правый бок ниже последнего ребра, при срастении ребра с хрящом, пробила правое и левое легкое, поднимаясь вверх вышла между пятым и шестым ребром левой стороны и при выходе прорезала мягкие части левого плеча; от которой раны поручик Лермонтов мгновенно на месте поединка помер».
Единственными свидетелями дуэли были признаны князь Васильчиков и корнет Глебов. Они старательно выгораживали остальных участников. Не упомянут был даже служитель Чалов, который держал лошадей (заявили, что лошадей привязали к кустам). У арестованных была возможность переписываться и договариваться, чтобы в их показаниях не было разночтений. Уже после смерти Мартынова Васильчиков писал: «Мы дали тогда друг другу слово молчать и не говорить никому ничего другого, кроме того, что будет нами показано на формальном следствии… Мартынов всегда хотел, чтобы мы его обелили. Это было заметно во время следствия над нами, когда Мартынов все боялся, что мы недостаточно защитим его, так что мы с Глебовым написали письмо, которое было ему передано, когда он сидел под арестом, и объявили, что ничего лишнего, кроме того, что нужно для смягчения его участи, не скажем».
Показания Глебова были лаконичны:
«Мы: лейб-гвардии Конного полка корнет Глебов и князь Васильчиков точно находились за секундантов на дуэли у майора Мартынова и поручика Лермантова. У первого я, у последнего князь Васильчиков.
Дуелисты стрелялись за горой Машуком, верстах в четырех от города на самой дороге, на разстоянии 15-ти шагов, и сходились барьер на барьер по данному мной знаку. По обе стороны от барьера было отмерено по 10-ти шагов. Условие о первом выстреле не было; это предоставлялось на волю стреляющихся. После первого выстрела, сделанного Мартыновым, Лермантов упал, будучи ранен в правый бок навылет, почему и не мог сделать своего выстрела.
К месту происшедшей дуэли майор Мартынов поехал верхом, я на беговых дрожках, Васильчиков верхом, Лермантов верхом на моей лошади; ни проводников ни кучеров для держания лошадей не было; лошади были нами привязаны к кустам, около самой дороги находящимся…
Поводом к этой дуэли были насмешки со стороны Лермантова насчет Мартынова, который, как говорил мне, предупреждал несколько раз Лермантова, но не видя конца его насмешкам, объявил Лермантову, что он заставит его молчать, на что Лермантов отвечал ему, что вместо угроз, которых он не боится, требовал бы удовлетворения. О старой же вражде между ними нам, секундантам, не было известно. Мартынов и Лермантов ничего нам об этом не говорили… Формальный вызов сделал Мартынов. Что же касается до средств, чтобы примирить ссорящихся, я с Васильчиковым употребили все усилия от нас зависящие к отклонению этой дуэли; но Мартынов, несмотря на все убеждения наши, говорил, что не может с нами согласиться, считая себя обиженным… Уведомить начальство мы не могли, ибо обязаны были словом дуэлистам не говорить никому о произошедшей ссоре».
Показания участников (оставшихся в живых) сходятся. Об этом, в общем, позаботились и те, кто вел следствие; если бы начались разночтения, пришлось бы докапываться о том, что было скрыто (другие участники дуэли, экипажи, лошади, прислуга, почему не было врача и т. п.) — следствие бы затянулось, скандал бы разросся. Кодекс предписывал выгораживать Мартынова — оставшегося в живых. Сам Мартынов тоже очень беспокоился о том, чтобы его как следует защитили.
Сохранилась записка от Глебова (он писал от лица обоих секундантов, своего и Васильчикова) к Мартынову, написанная во время следствия: «Посылаем тебе брульон (черновик)… Ты к нему можешь прибавить по своему уразумению; но это сущность нашего ответа. Прочие ответы твои совершенно согласуются с нашими, исключая того, что Васильчиков поехал верхом на своей лошади, а не на дрожках беговых со мной. Ты так и скажи. Лермантов же поехал на моей лошади: так и пишем. Сегодня Траскин еще раз говорил, чтобы мы писали, что до нас относится четверых, двух секундантов и двух дуэлистов. Признаться тебе, твое письмо несколько было нам неприятно. Я и Васильчиков не только по обязанности защищаем тебя везде и всем, но потому, что не видим ничего дурного с твоей стороны в деле Лермантова и приписываем этот выстрел несчастному случаю (все это знают): судьба так хотела… в доказательство чего приводим то, что ты сам не походил на себя, бросился к Лермантову в ту секунду, как он упал, и простился с ним. Что же касается до правды, то мы отклоняемся только в отношении к Т. (Трубецкому) и С. (Столыпину), которых имена не должны быть упомянуты ни в коем случае. Надеемся, что ты будешь говорить и писать, что мы тебя всеми средствами уговаривали».