接下来需要确认死者的身份。由于尸体被烧得面目全非，死者身份的确认工作进展得十分艰难。于是苏联人就割下那个女人和那个岁数最大的男人的头颅，放在大锅里架起柴火煮，目的是将毛发、皮肉剥离干净。最后，苏联人把两个煮干净的头颅装箱带回苏联。
苏联调查组证实死者身分汉纳姆后来还在莫斯科找到了当时调查组的两位主要病理学家--苏联军队的病理学家维塔里·托米林将军；前克格勃调查人员亚力山大·扎格沃兹丁将军。
二人透露，他们花了一年的时间才完成了他们的工作，调查结果保持机密。他们在1971年10月去了两次蒙古；当他们抵达撒瓦尔干时，他们发现罹难者已被埋了一个多月，尸体已经腐烂。后来，他们割下那个女人和那个岁数最大的男人的头颅带回苏联。
托米林拿出一包令人毛骨悚然的照片和资料，其中有一张从正面和左右侧面三个角度拍摄的头骨照片。托米林指着照片说“这正是林彪的头骨”，并解释说林彪的头部在战争中受过伤，其位置正好与头骨伤痕相吻合，而且苏联保有林彪1938年－1941年在莫斯科治病的详细病历，有关林彪牙科记录也与实际情况丝毫不差。
扎格沃兹丁补充说：“我们另一个鉴定方法，是用头骨对照了林彪生前的照片。克格勃的资料里有一张俯拍的免冠照片，清楚显示了林彪头的伤痕。我们还把头骨照片和林彪过去的一些照片叠放，看到两者的轮廓完全重合。”
托米林还说，人们的耳廓如同指纹，一个人一个样，没有重复的，因而是鉴定身份的重要依据。当年从现场割下了那具女尸的一只耳朵，与叶群的有关资料对照，得出了相应的结论。 为了使鉴定头骨和耳廓的结论万无一失，克格勃的这个调查组，根据林彪病历中患过肺结核的记载，重返蒙古检验尸体。托米林记得那天正好是11月7日十月革命节，北风怒号，天寒地冻，他们挖出了林彪尸体，在其右肺确实发现钙化的硬块，与病历中的X光片一致。
托米林回忆说：“当时已是11月，天气寒冷，我们每过5分钟就得把手伸进温水中暖一暖。结核病灶很快便找到了。临走时，我又收集了那两具尸体的几块骨骸和所有牙齿。回国后，我对那几块骨骼进行了研究，结果表明：死者的身高和年龄同林彪及其妻子叶群的身高和年龄完全相符。”
托米林怕万一有失，决定用拉特涅基氏液由酒精、醋酸和漂白物质组成的混合物，可以大体恢复半腐败器官的形状和大小，甚至恢复肌肉弹性来检验在飞机失事现场割下的林彪和叶群的耳朵。
