Из доклада старшего следователя МГБ Молчанова в Прокуратуру СССР в 1953 г. следует, что по заданию Берии «Майрановский до конца 1949 г. занимался разработкой вопроса об отравлении пылеобразными ядовитыми веществами через вдыхаемый воздух». Трудно назвать общее число жертв экспериментов с ядами, проводимых в лаборатории; разные источники называют цифры от 150 до 300 человек. По утверждению полковника Владимира Бобренева, имеющего доступ к следственным делам Берии, Судоплатова и Майрановского, часть жертв составляли уголовники, но большую часть — проходившие по статье 58 УК РСФСР. Среди жертв были немецкие и японские военнопленные, польские граждане, корейцы и китайцы. Бобренев указывает, что по меньшей мере четверо немецких военнопленных в 1944 г., а в конце 1945 г. еще трое немецких граждан были «использованы» для экспериментов. Последние трое были антифашистами-политэмигрантами, бежавшими из нацистской Германии; они умерли через 15 секунд после летальных инъекций. Тела двух жертв были кремированы, третье тело было доставлено в Научно-исследовательский институт скорой помощи им. Н.В. Склифосовского. Патологоанатомическое вскрытие показало, что покойный умер от паралича сердца; следов яда патологоанатомы не нашли. Японские военнопленные, офицеры и рядовые, а также арестованные японские дипломаты использовались в экспериментах по «проблеме откровенности» (188).
Как пишет Судоплатов: «Проверка, проведенная еще при Сталине, после ареста Майрановского, а затем при Хрущеве в 1960 г. в целях антисталинских разоблачений показала, что Майрановский и сотрудники его группы в 1937—1947 гг. и в 1950 г. привлекались для приведения в исполнение смертных приговоров и ликвидации неугодных лиц по прямому решению правительства, используя для этого яды» (189: 329—331).
Судоплатов в своих мемуарах заявляет, что ему известно о четырех фактах ликвидации «опасных врагов» Советского государства, в которых принимал участие Майрановский. В этих операциях участвовал и сам Судоплатов. Это были А.Я. Шумский — один из руководителей украинского националистического движения, Теодор Ромжа — архиепископ украинской униатской церкви в Ужгороде, Самет — польский еврей, установивший контакты с англичанами и намеревавшийся эмигрировать в Палестину, и Исайя Оггинс — американский гражданин, исполнявший задания НКВД за рубежом и арестованный по подозрению в двойной игре. Судоплатов высказывает предположение, что Майрановский мог быть использован также и в ликвидации Рауля Валленберга. Он пишет: «Похоже, Валленберг был переведен в спецкамеру “Лаборатории-Х”, где ему сделали смертельную инъекцию под видом лечения. ...Медслужба тюрьмы не имела ни малейшего представления об этом, и его смерть была констатирована в обычном порядке. Однако министр госбезопасности Абакумов, очевидно, осведомленный о подлинной причине смерти Валленберга, запретил вскрытие тела и приказал кремировать его».
Судоплатов также упоминает о других случаях, когда Эйтингон (который свободно говорил на нескольких языках) приглашал иностранцев на специальные квартиры МГБ в Москве, где их ждал с «осмотром» «доктор» Майрановский. Судоплатов повторял, что все это происходило по прямому указанию высшего руководства ВКП(б) и членов правительства.
Известны имена сотрудников лаборатории: это помощник Майрановского А. А. Григорович, химик В.Д. Щеголев, руководитель бактериологической группы профессор (с 1948 г. академик ВАСХНИЛ) С.Н. Муромцев, фармацевт В. Наумов, Кирильцева, Маг, Дмитриев, Емельянов, Щеглов. Сотрудники МГБ М.П. Филимонов, Н.И. Эйтингон и Ф.Ф. Осинкин присутствовали при экспериментах и участвовали в них. К постановке экспериментов привлекались также ученые — заключенные Аничков и Горский.
«Специфика» работы лаборатории «давала свои плоды»: Филимонов начал серьезно пить после 10 «экспериментов», а Муромцев не смог продолжать работу после 15 «опытов». В своем прошении о реабилитации, посланном на имя генерального секретаря ЦК КПСС, Майрановский писал, что из-за стресса сотрудники Щеголев и Щеглов покончили жизнь самоубийством, Филимонов, Григорович и Емельянов превратились в алкоголиков или заболели психически, а Дмитриев и Маг стали неработоспособны.
В 1946 г. Лабораторию № 1 разделили на две — фармакологическую и химическую. Во главе их были поставлены упомянутый выше В. Наумов и А. Григорович. Лаборатории перевели из центра Москвы в новое здание, построенное в Кучино. В 1951 г. обсуждался вопрос о расформировании этих лабораторий. Похоже, что в то время руководство СССР отдавало предпочтение бактериологическим методам политических убийств: в 1946 г. руководитель бактериологической группы профессор Сергей Муромцев был удостоен Сталинской премии. Подтверждением этого является то, что в 1952 г. один из самых успешно действовавших за границей агентов МГБ, Иосиф Григулевич, готовился совершить убийство руководителя Югославии Иосипа Тито с использованием специального приспособления, распыляющего бациллы чумы.