«1841 года июля 16 дня следователь плац-майор подполковник Унтилов, пятигорского земского суда заседатель Черепанов, квартальный надзиратель Марушевский и исправляющий должность стряпчего Ольшанский 2-й, пригласив с собою бывших секундантами: корнета Глебова и титулярного советника князя Васильчикова, ездили осматривать место, на котором происходил 15 числа, в 7 часу пополудни, поединок. Это место отстоит на расстоянии от города Пятигорска верстах в четырех, на левой стороне горы Машука, при ее подошве. Здесь пролегает дорога, ведущая в немецкую николаевскую колонию. По правую сторону дороги образуется впадина, простирающаяся с вершины Машука до самой ее подошвы, а по левую сторону дороги впереди стоит небольшая гора, отделившаяся от Машука. Между ними проходит в колонию означенная дорога. От этой дороги начинаются первые кустарники, кои, изгибаясь к горе Машухе, округляют небольшую поляну. — Тут-то поединщики избрали место для стреляния. Привязав своих лошадей к кустарникам, где приметна истоптанная трава и следы от беговых дрожек, они, как указали нам, следователям, гг. Глебов и князь Васильчиков, отмерили вдоль по дороге барьер в 15 шагов и поставили по концам оного по шапке, потом, от этих шапок, еще отмерили по дороге ж в обе стороны по 10-ти шагов и на концах оных также поставили по шапке, что составилось уже четыре шапки. Поединщики сначала стали на крайних точках, т. е. каждый в 10-ти шагах от барьера: Мартынов от севера к югу, а Лермонтов от юга к северу. По данному секундантами знаку, они подошли к барьеру. Майор Мартынов, выстрелив из рокового пистолета, убил поручика Лермонтова, не успевшего выстрелить из своего пистолета. На месте, где Лермонтов упал и лежал мертвый, приметна кровь, из него истекшая. Тело его, по распоряжению секундантов, привезено того ж вечера в 10 часов на квартиру его ж Лермонтова».
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».