Большое влияние на формирование интересов Савенкова оказал Иннокентий Александрович Лопатин — известный путешественник и исследователь Сибири и Дальнего Востока. Горный инженер по специальности, он, как и многие образованные люди того времени, не замыкался в кругу своих узких профессиональных интересов, занимался археологией, этнографией и другими науками. С 1862 по 1864 год он ведет поиски угля, золота и других полезных ископаемых в Приамурье, Приморье и на Сахалине. За это время он собрал сведения о местонахождении большого числа археологических памятников и составил первую археологическую карту юга Дальнего Востока. Позднее, работая в Западной Сибири, он увлекся древностями и составил одну из лучших коллекций изделий из бронзы.
Лопатин и посоветовал Савенкову заняться поисками древних памятников, но не в пещерах, как это было в Европе, а на открытых террасах, где в лессовых отложениях могли быть, по его мнению, остатки следов постплиоценового времени.
Савенков обследует террасы Енисея и в 1882–1883 годах находит орудия труда вместе с костями плейстоценовых животных. Поиски древних стоянок настолько увлекли его, что он потерял интерес ко всем другим занятиям, за исключением, пожалуй, шахмат. Будучи одним из сильнейших русских шахматистов конца XIX века, он остался верен этой древнейшей игре.
Наиболее значительные открытия Савенкова связаны с исследованием Афонтовой горы, расположенной у Красноярска. В глиняных карьерах здесь и раньше находили кости ископаемых животных, в том числе и мамонта. Савенков почти каждый день посещал карьеры, собирая кости животных, вырытые рабочими, а со временем сам стал вести систематические раскопки. Вскоре у него собралась большая коллекция ископаемой фауны и различных каменных орудий, среди которых он впервые отмечает преобладание «плоских», односторонне обработанных орудий «типа мустье» над двухсторонне обработанными с грубой оббивкой «типа ашель». Здесь же, на Афонтовой горе, обнаружил он наконечники копий, топоры, рога северного оленя, сделанные в виде молотка, и костяные ножи с «желобком». Черский, познакомившись с материалами, собранными Савенковым, и осмотрев глинистые отложения на Афонтовой горе, полностью согласился с его выводами о постплиоценовом возрасте находок. «Я не сомневаюсь в палеолитической древности, — сделал заключение Черский, — не описанных еще отбивных каменных орудий, добытых Савенковым в городе Красноярске из знакомой мне толщи лесса около Афонтовой горы. Следует ожидать с нетерпением подробности описания этих находок».
В 1892 году Савенкова приглашают в Москву для участия в работе Международного антропологического конгресса. Но это совсем не означало, что его открытия нашли широкое признание. Организаторы конгресса попросили его выступить с рассказом о… красноярском неолите. Открытие Савенковым палеолита на Енисее никто не хотел замечать, а многие считали это фантазией сибирского провинциала. Живейший интерес, проявленный французскими учеными к коллекциям, собранным Савенковым, вызвал у устроителей выставки большое недоумение. Французский археолог Жозеф де Бай заявил корреспондентам газет, что эти грубые камни и кости животных с Енисея самое неожиданное, что удалось ему посмотреть на выставке.
Доклад Савенкова, в который он вопреки желанию устроителей конгресса все-таки включил материалы по палеолиту, стал настоящей сенсацией и центральным событием. Многих участников конгресса привело в изумление не только обилие самих материалов из глубинных районов Сибири, но и скрупулезный анализ всех фактов, профессионализм и четкая логика изложения. Жозеф де Бай назвал доклад Савенкова «наиболее значительным научным событием среди представленных оценке членов конгресса… Доклад открывает новую эру в исследованиях о начальном периоде существования человека и там, где предполагалась его колыбель. И эта новая эра будет плодотворна благодаря добросовестным работам, для которых господин Савенков столь блестяще проложил дорогу». Благодаря Жозефу де Баю находки палеолита на Енисее стали широко известны в Европе. Сразу после возвращения из Москвы Жозеф де Бай выступает во Французской академии наук с докладом о выдающемся открытии на Енисее. Через четыре года он сам приезжает на Енисей и в разрезах Афонтовой горы находит многочисленные каменные орудия и кости ископаемых животных. Коллекция, привезенная им из Сибири, часто выставлялась во Франции и неизменно привлекала большое внимание специалистов и любителей древностей.
Не успели утихнуть споры вокруг находок Савенкова, как в пятом томе «Известий Академии наук» за 1896 год публикуется письмо профессора Томского университета зоолога Н. Кащенко, направленное академику Фридриху Шмидту. Автор письма сообщает, что ему «посчастливилось сделать в высшей степени интересную находку, именно скелет мамонта, съеденного людьми».