На самых первых допросах, протоколы которых или не составлялись вовсе, или не сохранились, Тухачевский отказывался признать свою вину. Это явствует из его собственноручных показаний, датированных 1 июня 1937 года: «Настойчиво и неоднократно пытался я отрицать как свое участие в заговоре, так и отдельные факты моей антисоветской деятельности». О своей очной ставке с Тухачевским Фельдман рассказал так: «Я догадывался наверняка, что Тухачевский арестован, но я думал, что он, попав в руки следствия, всё сам расскажет — этим хоть немного искупит свою тяжелую вину перед государством, но, увидев его на очной ставке, услышал от него, что он всё отрицает и что я всё выдумал…» Думаю, однако, что окончательно сломала Михаила Николаевича как раз очная ставка с Фельдманом (протокол ее, как и других, не сохранился). Если уж лучший друг предал и с готовностью возводит напраслину и на тебя, и на себя, больше надеяться не на что. 26 мая Тухачевский заявил: «Мне были даны очные ставки с Примаковым, Путной и Фельдманом, которые обвиняют меня как руководителя антисоветского военно-троцкистского заговора. Прошу представить мне еще пару показаний других участников этого заговора, которые также обвиняют меня. Обязуюсь дать чистосердечные показания». И в тот же день написал: «Признаю наличие антисоветского военно-троцкистского заговора и то, что я был во главе его… Основание заговора относится к 1932 году».
До сих пор не решен вопрос, применяли ли к Тухачевскому во время следствия меры физического воздействия, то есть, говоря проще, пытали ли его и избивали. Хотя насчет других подсудимых на этот счет имеются определенные данные. Так, бывший сотрудник НКВД, а впоследствии заместитель министра госбезопасности Селивановский 10 декабря 1962 года сообщил в ЦК: «В апреле 1937 года дела Путны и Примакова были переданы Авсеевичу. Зверскими, жестокими методами допроса Авсеевич принудил Примакова и Путну дать показания на Тухачевского, Якира и Фельдмана…. Работа Авсеевича руководством Особого отдела ставилась в пример другим следователям. Авсеевич после этого стал эталоном в работе с арестованными». По свидетельству бывшего сотрудника Особого отдела Бударева, Авсеевич, возглавлявший одно из отделений этого отдела, заставлял своих сотрудников постоянно находиться рядом с Примаковым, не давать ему спать и вынудить дать признательные показания. На сон подследственному отводилось лишь 2–3 часа в сутки, да и то в кабинете, где проходил допрос и куда даже доставляли пищу. Подобное непрерывное давление в конце концов сломило волю арестованного. Кроме того, по утверждению Бударева, «в период расследования дел Примакова и Путны было известно, что оба эти лица дали показания об участии в заговоре после избиения их в Лефортовской тюрьме».
Основательно поработали и с Якиром. Бывший сотрудник НКВД А. Ф. Соловьев в 1962 году в объяснениях, направленных в ЦК, вспоминал: «Я лично был очевидцем, когда привели в кабинет Леплевского… Якира. Якир шел в кабинет в форме, а был выведен без петлиц, без ремня, в распахнутой гимнастерке, а вид его был плачевный, очевидно, что он был избит Леплевским и его окружением. Якир пробыл на этом допросе в кабинете Леплевского 2–3 часа». А «эталонный следователь» Авсеевич тогда же обвинил в применении пыток Леплевского и Ушакова, чтобы, переложив вину на мертвых, самому уйти от ответственности: «В мае месяце 1937 года на одном из совещаний помощник начальника отдела Ушаков доложил Леплевскому, что Уборевич не хочет давать показаний. Леплевский приказал на совещании Ушакову применить к Уборевичу физические методы воздействия».