Раскопки велись еще по старинке, так называемой «глухой траншеей». В центральной части кургана как бы вырезалась широкая полоса до его середины, и ее углубляли постепенно до материкового грунта. По бокам этой траншеи оставались, таким образом, высокие отвесные земляные стенки (в данном случае их высота достигала 18 м), грозившие обвалом. Для его предотвращения стенки делались наклонными: чем ближе ко дну, тем уже становилась траншея, а следовательно, тем больше сокращалась исследуемая площадь кургана. Для раскопок иным способом, для полного сноса всей насыпи кургана — единственного способа полного и окончательного его исследования — не было в то время еще технических возможностей. Они появились лишь в наши дни, в век техники, когда в распоряжении археолога имеются мощные землеройные машины — бульдозеры с широкими железными ножами-лопатами, скреперы с огромными ковшами и т. д. Вернемся, однако, в 1912 год, к началу исследований Солохи.
Когда в результате долгого и изнурительного труда была наконец снята часть насыпи кургана и достигнут уровень материка, в нем обнаружились очертания огромной могильной ямы, площадью около 27 м2. Извлечение засыпавшей могилу земли заняло много сил и труда — глубина ее достигала 6 м. Когда могила была наконец очищена, оказалось, что она, как и следовало ожидать, ограблена. О былом ее богатстве давали представление оброненные грабителями золотые нашивные бляшки от одежды, золотая иголка, а также серебряная чаша для питья вина — килик с греческой надписью на нем. Судя по найденной игле, здесь была похоронена знатная женщина, возможно, скифская царица. В боковом подземелье могилы археологи нашли большой медный котел для варки мяса и небольшую железную тележку па колесах с сеткой для поджаривания мяса и его развозки между участниками пиршества. Рядом с центральной могилой обнаружили захоронения двух коней в богатом уборе: здесь были найдены золотые налобники в виде рыб, нащечники в виде крыльев и т. д.
Многие признаки, однако, подсказывали, что открытыми погребениями тайны Солохи не исчерпывались.
Можно было предполагать, под курганом должна быть по меньшей мере еще одна могила. В 1912 г. средства и время не позволили продолжить раскопки, и к ним приступили вновь лишь в следующем году.
Второй год исследований Солохи принес сенсационные открытия. Раскопки показали, что через некоторое время после насыпки кургана (его высота тогда составляла 15 м) над могилой, открытой в 1912 г., часть курганной насыпи сбоку была снесена до основания и вырыта новая, по менее грандиозная могила. После совершения в ней погребения курган был досыпан уже над обеими могилами и еще более увеличен в размерах. В этой второй, боковой могиле был похоронен скифский царь. Его могила, как и могила царя, похороненного в Чертомлыцком кургане, представляла собой сложное подземное сооружение. Длинный (более 10 м) подземный коридор вел из глубокой шахты, или колодца со ступеньками, в обширную погребальную камеру — пещеру с тремя боковыми нишами. В самую большую из этих ниш и был помещен труп царя, а две другие предназначались для погребального инвентаря: сюда были положены различные предметы, главным образом посуда. Кроме того, в боковой стенке главной пиши был вырыт еще и тайник, в который были спрятаны особенно ценные вещи. Царское погребение оказалось совершенно непотревоженным — все лежало здесь в том порядке, как было положено тысячи лет тому назад.