Ряд историков XIX века, пристрастно относившихся к Годунову, выступали с утверждением, что дошедшее до нас следственное дело о смерти царевича представляет собой подделку. Сразу же бросались в глаза следы поспешной обработки «углицкого дела». Кто-то разрезал и переклеивал листы, придавая им неправильный порядок. Начало вообще исчезло.
Реконструировать следственное дело взялся его издатель В. К. Клейн. Он обратил внимание на ржавые пятна, покрывавшие многие страницы. Пятна были различной величины, но имели одинаковую конфигурацию. Это дало основание Клейну предположить, что документ пострадал от влаги еще в то время, когда хранился в архиве свернутым в свиток. Больше всего пострадали наружные листы, ближе к центру размер пятен уменьшался, а внутренние листы были и вовсе чистыми, так как влага туда не проникла. Учитывая размеры пятен, Клейн уложил разрезанные листы в нужном порядке, и сразу появился связный и полный текст. Отсутствовали лишь первые листы, которые, очевидно, намокли больше всего и затем просто отвалились. В средние века на Руси принято было рукописи скатывать в свитки, и последние листы оказывались наружными. В «углицком деле» почему-то наоборот наружными были первые листы. Это и не удивительно. Ведь чтобы прочитать свиток, его надо было перемотать, чтобы начало оказалось снаружи. И в архивах рукописи всегда хранились уже подготовленными для чтения, то есть перемотанными. Это и объясняет, почему подмокли именно первые листы, а не последние. Во времена царствования Петра I архивы перешли на новую систему хранения документов. Большие и неудобные для чтения свитки архивариусы перекомпоновывали в тетради. Они-то и разрезали углическое дело на отдельные листы, которые потом оказались перепутанными.
Есть мнение, что сохранившееся углическое дело — это беловик, составленный в Москве канцелярией Бориса Годунова, а черновики допросов, написанные в Угличе, не дошли до наших дней. Палеографическое исследование рукописи опровергает эту версию. «Углицкое дело» написано многими писцами, можно выделить шесть основных почерков писцов. Кроме того, в тексте документа имеется не менее двадцати подписей свидетелей из Углича. Все подписи строго индивидуализированы и отражают степень грамотности писавших. Не могли же все эти свидетели приехать из Углича в Москву, что бы подписать беловик.
По прибытии в Углич комиссия подробно опросила сотни людей. Первым делом члены комиссии тщательно осмотрели трупы царевича Димитрия и жертв самосуда Нагих. Естественно, ни у кого не возникло и тени сомнения, что погиб именно царевич Димитрий, а не какой-то другой мальчик. Отпевание царевича вел лично митрополит Геласий в присутствии других членов комиссии.
Окровавленные ножи и палицы на трупах Битяговских с товарищами, естественно, не смогли обмануть комиссию. Мало того, приказчик Русин Раков струсил и рассказал Василию Шуйскому о том, как в ночь перед приездом комиссии по приказу Нагих он отнес в ров и бросил на трупы измазанное куриной кровью оружие. Михаил Нагой не хотел в этом сознаваться, но был изобличен. На очной ставке с Раковым холоп Нагого Тимофей подтвердил показания приказчика, и рассказал, что сам принес курицу и зарезал ее в чулане. Григорий Нагой не стал запираться, а сразу признался, что взял ногайский нож у себя дома, а также принимал участие в изготовлении других «улик».
Допрос главных свидетелей окончательно разрушил версию о преднамеренном убийстве царевича Димитрия.
Трагедия произошла ясным солнечным днем на глазах у многих людей. Комиссии не составило труда установить все имена непосредственных свидетелей происшедшего. Василию Шуйскому давали показания мамка Волохова, кормилица Арина Тучкова, постельница Мария Колобова и четыре мальчика, игравшие с царевичем в тычку. Самое большое значение следователи придавали показаниям мальчиков, так как те ближе всего находились к царевичу. Следователи дважды сформулировали один и тот же вопрос, чтобы добиться точного ответа. Сперва они спросили: «Хто в те поры за царевичем были». Мальчики ответили, что «были за царевичем в те поры только они четыре человека да кормилица да постельница». После этого члены комиссии спросили прямо в лоб: Осип Волохов и Данило Битяговский «в те поры за царевичем были ли?» Все четыре мальчика ответили отрицательно. Мальчики точно и живо описали, что произошло на их глазах: «Играл-де царевич в тычку ножиком с ними на заднем дворе и пришла на него болезнь — падучей недуг — и набросился на нож».