Малохоженная дорога протяженностью около двух километров пролегала через довольно густой хвойный лес, к тому времени уже укрытый снегом. В прочесывании местности участвовало до полусотни милиционеров, которые, встав цепью с интервалом в полтора-два метра, осматривали обе стороны дороги. На третий день поисков, 2 ноября, под снегом был найден обнажённый труп ребёнка.
В протоколе осмотра места обнаружения тела этот участок леса описан в следующих выражениях: «В одном километре на восток от новой больницы Уралвагонзавода и в одном километре от изгороди Парка культуры и отдыха в чаще леса, в 20 метрах от лесной дороги, малопроезжей, идущей с Уралвагонзавода на зональную станцию, около кучи хвороста обнаружен труп ребёнка на вид 2,5 лет, без одежды, полузанесённый снегом. Лес состоит из хвойных деревьев с редкой примесью березняка, место обнаружения защищено от дороги мелкой порослью хвойного леса, в 60 метрах.., в восточном направлении оканчивается лес и далее проходит открытая болотистая местность». Тело находилось в положении «лицом вверх», ноги раздвинуты, и казалось, что трупу умышленно придали неприличную позу, но при внимательном осмотре выяснилось, что тело повреждено каким-то животным вроде лисы или волка, которое волокло его по земле в попытке оторвать конечность, а потому об умышленности действий преступника в данном случае говорить не приходилось. Примерно 2/3 правой голени отсутствовали, судя по состоянию кожных лоскутов, нога была отгрызена каким-то животным не очень большого размера. При подъёме тела на его задней поверхности и грунте были обнаружены личинки мух, что однозначно указывало на смерть в тёплое время года. В затылочной части бросался в глаза дефект кожи размером 5 х 6 см, в результате которого обнажились кости черепа. Следов, указывавших на применение какого-либо оружия, при осмотре трупа найти не удалось.
Прилегающий к месту обнаружения тела участок леса подвергся тщательному осмотру, однако одежды ребёнка либо каких-то посторонних предметов, способных прояснить картину случившегося, найти не удалось. Труп был доставлен в секционную 1-й Советской больницы г. Нижнего Тагила, где вечером того же 2 ноября он был официально опознан как принадлежавший Маргарите Фоминой, исчезнувшей без вести 6 августа 1939 г.
Судебно-медицинское исследование тела проводилось утром следующего дня судмедэкспертом Горбуновым в присутствии начальника нижнетагильского уголовного розыска Кузнецова, главврача больницы Плотко и заведующего кожно-венерологическим диспансером Скалкина.
На внешнем осмотре установлено, что тело имело рост 86 см, соответствовавший возрасту 2,5 года. Трупное окоченение полностью разрешилось (то есть исчезло), на голове присутствуют остатки светло-русых волос длиною 5 см, которые легко вырываются, кожа на лице красно-бурая, веки и глазные яблоки гнилостно разрушены. Рот широко открыт, из полости рта извлечена земля, смешанная с хвоей, в количестве около горсти. Во рту 16 зубов, 5 из которых выпали. Десны подверглись гнилостному разрушению, уши и нос – сплюснуты, в ушных проходах – личинки мух.
В затылочной области дефект кожи размером 6 х 5,5 см, кости черепа на этом участке обнажены. В теменной области 4 кожных дефекта размерами 1,5 х 1,2 см, 1,4 х 1,0 см, 1,2 х 0,8 см и 1,2 х 1,0 см.
На задней поверхности шеи были обнаружены 5 округлой формы отверстий в коже величиной 1,5 х 0,7 см, 0,8 х 0,6 см, 1,1 х 0,7 см, 1,0 х 0,8 см и 0,3 х 1,0 см. На передней поверхности шеи в области гортани дефект кожи 2,5 х 2,0 см.
Грудная клетка сформирована правильно, без видимых повреждений. Верхние конечности без повреждений. Развитие половых органов соответствует возрасту, без следов грубой травмы (разрывов, трещин, потертостей), девственная плева частично разрушена гниением, в половой щели обнаружены личинки мух. В области правой пахобедренной складки – отверстие в коже 0,8х0,5 см, в области левой пахобедренной складки – аналогичное ему отверстие 0,5 х 0,2 см. Задний проход закрыт.
Левая нога – без повреждений. Правая голень со стопой, начиная от верхней трети, отсутствует.
Мягкие ткани в области крестца разорваны на участке 5 х 4,5 см, имеются поверхностные кожные повреждения. По-видимому, это следы укуса небольшого животного-падальщика.
На внутреннем осмотре отмечено нормальное расположение и развитие соответственно возрасту органов брюшной полости и грудной клетки. «Пятна Тардье» не обнаружены нигде, полости сердца крови не содержат. Лёгкие – полуспавшиеся, при разрезе – тёмно-красного цвета, при сжимании стекает небольшое количество кровянистой жидкости, просвет трахеи и бронхов – свободен.
Кости свода и основания черепа целы, вещество головного мозга размягчено в результате гниения.
В мышцах боковых и передней поверхности шеи кровоподтёков не обнаружено.
Язык и миндалины разрушены личинками мух. В желудке до 70 куб. см массы грязно-зелёного цвета.
Легко заметить, что классическая симптоматика смерти от удушения: «пятна Тардье», полнокровие внутренних органов, тёмный цвет крови в сердце и т.п. – в данном случае не наблюдалась. Поэтому заключение судмедэксперта Горбунова оказалось весьма уклончивым: «Гнилостные изменения ткани трупа лишают возможности высказаться определённо о причине смерти ребёнка… Обстановка, при которой обнаружен труп, а также отсутствие следов заболеваний, которые могли бы пресечь жизнь ребёнка, дают основание полагать, что не исключена возможность наступления смерти в данном случае от механической асфиксии, осуществлённой удавлением руками, что не противоречит данным следствия».