4 сентября в акте судебно-медицинской экспертизы записи о причине смерти мальчика не появилось – было решено провести на следующий день дополнительное исследование трупа. К нему были привлечены Грамолин, судмедэксперт Свердловска, и руководитель областной лаборатории судебно-медицинской экспертизы и заведующий кафедрой судебной медицины Свердловского мединститута, профессор, кандидат медицинских наук Устинов. Последний привлекался, очевидно, как энциклопедически образованный специалист, равного которому на Урале в тот момент просто не было.
Должность заведующего кафедрой Порфирий Васильевич получил по результатам общесоюзного конкурса и в возрасте 37 лет приехал в Свердловск в 1935 г. из Ростова-на-Дону. Там он с 1921 г. работал на кафедре судебной медицины Ростовского мединститута. Жизнь Устинова – яркий пример научного и профессионального долголетия. Порфирий Васильевич возглавлял областную лабораторию СМЭ (с 1951 г. – областное Бюро СМЭ) до 1960 г., то есть практически четверть века, а институтской кафедрой руководил вплоть до 1971-го. Грамолин с Борейко фактически являлись его подчинёнными, но в акте дополнительного исследования эта деталь почему-то не отражена: Устинов лаконично назван «профессором», Грамолин – «городским экспертом», а Борейко – просто «экспертом».
Приглашение 5 сентября для осмотра тела «тяжёлой артиллерии» в лице Порфирия Устинова оказалось плодотворно. В результате удалось обнаружить кровоизлияние в корне языка с правой стороны размером 1,0 х 1,5 см и в щитовидной железе справа 1,0 х 1,5 см. По всему получалось, что ребёнка душили, хотя неясность относительно того, привело ли к смерти именно душение или нечто иное, осталась. В качестве рабочей гипотезы специалисты рассматривали возможность использования для умерщвления некоего яда, скорее всего, металлического или минерального, и для проверки этого предположения для химического исследования в областной лаборатории СМЭ были изъяты часть печени, желчный пузырь, одна почка, желудок и один метр кишечника убитого.
Специалисты сошлись в том, что непосредственной причиной смерти мальчика явилась асфиксия, которая последовала от сжатия шеи рукой. Душение сопровождалось многочисленными повреждениями головы, причинёнными тупым орудием, то есть факт убийства сомнений не вызывал. Труп находился в воде около 2 недель, ребёнок был помещён туда мёртвым. Состояние заднего прохода, по мнению экспертов, позволяло предположить, что (формулировка воспроизведена дословно): «производились какие-то манипуляции с целью извращенного удовлетворения половых потребностей, но возможно, что отверстие заднего прохода могло быть и раздуто гнилостными газами».
Забегая немного вперёд, сугубо для того, чтобы не возвращаться к этому вопросу в дальнейшем, отметим, что исследование на яды продолжалось более трёх недель и лишь 29 сентября актом областной судебно-медицинской лаборатории за №458 зафиксировано, что «в присланных частях внутренних органов трупа мальчика (фамилия неизвестна) ядовитых веществ неорганического характера: ртути, меди, свинца, мышьяка, сурьмы, олова – обнаружено не было». Таким образом, подводя итог всему отмеченному выше, можно констатировать, что ребёнок был именно задушен, хотя с точки зрения судебной медицины обнаруженная при вскрытии тела картина оказалась несколько необычной. Момент этот в дальнейшем объяснения так и не получил.
Мёртвый ребёнок был опознан 5 сентября матерью Николая Савельева по предъявленной фотографии. Помимо внешнего сходства с пропавшим 20 августа мальчиком, одежда убитого мальчика соответствовала описанию той, в которую был одет Ника Савельев в день исчезновения.
Идея предъявить Анне Савельевой фотографию трупа, найденного в ручье за посёлком Станкострой, родилась не на пустом месте. Дело в том, что накануне, 4 сентября, то есть уже после обнаружения трупа мальчика за посёлком Станкострой, старший оперуполномоченный Брагилевский обстоятельно допросил бабушку Ники Савельева и во время этого допроса уточнил описание деталей одежды, в том числе тех, что не упоминались в первоначально распространённой милицейской ориентировке. В частности, Елена Фёдоровна Блинникова-Каширская сообщила о соске из чёрной резины на нитке привязанной к английской булавке, чулочках на резинках под коленями и прочих мелких деталях, полностью совпадавших с теми, что были обнаружены на детском трупе в ручье.