Объём работ судебно-медицинских экспертов, руководимых директором НИИ судебной медицины, главным судебно-медицинским экспертом Министерства здравоохранения СССР В. И. Прозоровским, был принципиально иным, чем в экспертизе первичного исследования в 1943 г.: производилось полное секционное исследование всех извлечённых трупов (вскрытие полостей головы, груди, живота). В акте экспертизы 1944 г. было указано, что обследовано 925 трупов, а в сообщении комиссии — 1380 трупов. Установка была дана на изобличение определённого способа расстрела, якобы характерного для немецких палачей, на поиск опровержения выводов немцев.
Комиссия стремилась показать, что немцы якобы не проводили экспертных исследований, ограничиваясь осмотром трупов. Поскольку для определения причины смерти при наличии явного огнестрельного повреждения головы и очевидного отсутствия других повреждений на одежде и теле большинства погибших достаточно одного осмотра головы, можно оценить работу в ходе эксгумации в 1943 г. как вполне позволяющую ответить на возникшие вопросы. С этой точки зрения как явно пропагандистское воспринимается утверждение наркома просвещения В. П. Потёмкина и других членов Специальной комиссии о якобы некачественном исследовании трупов немцами (следовательно, и поляками).
Следует подчеркнуть, что в материалах настоящего дела отсутствуют полные протоколы судебно-медицинских исследований останков экспертами комиссии Н. Н. Бурденко, «соответствующий материал для последующих микроскопических и химических исследований в лабораторных условиях» (см. «Акт судебно-медицинской экспертизы» сообщения). Упомянутые материалы не удалось обнаружить в различных архивах и в ходе настоящего следствия. В то же время именно эти документы должны были лечь в основу, на которой базировала бы свои выводы комиссия судебно-медицинских экспертов (в рамках комиссии Н. Н. Бурденко). В свою очередь, ряд основополагающих выводов комиссии Н. Н. Бурденко строились на выводах акта судебно-медицинской экспертизы.
Поскольку особое значение придавалось обоснованию версии о массовом расстреле именно в 1941 г., в заключении судебно-медицинской экспертизы (т. 3 /55. Л.д. 369), в показаниях профессоров В. М. Смольянинова (т. 10/62. Л.д. 69–72) и В. И. Прозоровского (там же. Л.д. 192) высказывались категоричные оценки зависимости состояния трупов от даты захоронения. Они обосновывали эти выводы в основном личным опытом, совершенно не учитывая конкретные условия разложения трупов в массовых захоронениях. Однако и в 1943 г., и в 1944 г. у экспертов — как международной комиссии врачей, так и Специальной комиссии под руководством Н. Н. Бурденко — не имелось объективных научных медицинских предпосылок (в частности, чёткого знания каких-либо закономерностей вариантности развития поздних трупных явлений в условиях массового захоронения) для того, чтобы по исследованным ими конкретным судебно-медицинским способом трупам в Катынском лесу сделать заключение о дате захоронения с точностью, позволяющей отнести её на 1940 или 1941 г. На невозможность определения дат захоронения в массовых могилах по исследованным трупам справедливо обращалось внимание ещё в заключении Технической комиссии Польского Красного Креста. Да и в настоящее время по имеющимся описаниям того времени и последним исследованиям останков в Катыни, Харькове и Медном, с учётом достижений современной медицины, дать заключение о дате смерти и захоронения в этих пределах точности совершенно невозможно. В настоящее время российские и польские эксперты пришли по этому вопросу к идентичным выводам.