实验对象被做了各种细菌实验之后，临死之前痛苦挣扎的惨状令人毛骨悚然。日本细菌战犯刽子手们的狰狞面目也更加令人憎恨。对此，一名原731部队的队员做了比较真实、详细的自述，他说：“我走进了研究室。占有二三层的研究室，全都迷于疯狂杀人的实验，研究室里充满了动物的尸臭和血腥气。我进入研究室内巡视了一下，几天前注射的老鼠和土拨鼠，被脏东西污染的毛倒竖着，筋疲力尽的动物在蠕动。人死了，动物死了，对于人来说应该是可悲的事情，但作为细菌战爪牙的我，却很高兴。这些现象意味着细菌毒性强烈，这和自己的飞黄腾达联系起来了。我把这一带的动物一直看完。‘毒性都不错嘛！’我一边微笑着，一边把死了的老鼠肚子撕开，取出脾脏、肝脏，开始培养。7点钟是量取中国人体温的时间。我想动物到这种程度就会死去，有这样的毒性，‘丸太’也一定死了，像昨天那样的反抗也许不会有了。跑进消毒室，取来器械，打开特别班进口的铁大门，递过出入许可证。我来到监禁中国人的两栋楼房中的一栋——7号楼。抬着担架、穿着防菌衣的两个男人跑到面前来了。在担架上放着被切开肚子、敲破头、砍掉脚而成为肉块的中国人，他的血在滴落着。我看到这个被惨杀的身体，暗自想道：‘得赶快干了。是哪个班的？’我用军官惯用的那种举动，把头低下，往当中凝视，快步走近3天前被注射鼠疫菌的中国人住着的12号房间，战战兢兢地偷看里边。中国人由于被我注射了鼠疫菌，难受得浑身乱动，趴倒在床上吐血……‘见鬼去吧！这可好了。’过不大一会儿，我开锁进入里面。知道我走进来的那个中国人，在口角滴着血当中抬起头，脸上满染血污，目不转睛地盯着我。我知道他们没有任何抵抗力。‘畜生！死去吧！’我用脚上橡胶长靴的尖头突然踢去，咕嘟咕嘟从中国人口中吐出的鲜红的血洒满了床席。‘鬼子！一定报仇！’中国人满身滴答着血，想要站起来，没有力气，突然倒了下去。‘过一会儿分成八半。把这个浇上。’我用带来的消毒药水把中国人的全身浇遍，留下使他憎恨的话后就走了出去。”
第四，冻伤实验。日军占领中国东北后，为了适应严寒地区的气候，镇压、讨伐中国抗日军民和准备北进苏联，在731部队第一部专门设立了冻伤研究班，班长为吉村寿人。吉村班研究的主要内容是，人在什么样的气候下能冻伤和不同程度的冻伤会带来什么后果以及怎样治愈冻伤等。他们感到冻伤实验以动物为对象不能取得直接效果，所以，就以活人为实验材料。
1943年以前，冻伤实验是在室外进行的。每年的1月、2月或12月，平房的气候有时低于零下35℃。这时，他们就把被当做实验材料的中国人、苏联人，也有女人，从特设监狱中押出来，关进桶式的大院里，在端着上有刺刀的步枪的日本兵和手持木棍的特别班队员的监视下，露出手、脚、胳膊和大腿，接受不同时间的冷冻实验。这些实验对象都陆续失去知觉，甚至吉村班用木棍敲他们的胳膊和腿发出“梆梆”的声音时，才将其一个一个地拖进室内。
1943年，吉村班先后修建了一个小的和一个大的冷冻实验室。从此，冻伤实验随时都可以进行了。吉村班用活人进行实验有许多方式，如“抗寒”实验、“耐寒”实验、“解冻”实验、“治疗”实验等。其中，“解冻”实验尤为残酷。731部队队员把冷水浇在实验对象身上，冷水很快结成冰，然后，经过一定时间让冰融化，被实验的人发出阵阵痛苦的呻吟。有的冻伤人的手被立即插进温水或热水中，烫得脱皮。经过反复实验，被当做冻伤实验材料的人不是被活活折磨死，就是冻伤部位溃烂，肉和骨头坏死、变黑而被截肢。即便有人幸存，731部队也还要继续把他们当做其他实验的材料使用。正如《赤旗报》记者下里所说，“马路大”无一生存，他们唯一的出口“就是焚尸炉的烟囱。他们只能化为灰烬从烟囱中出来。”
第五，毒气实验。这是731部队以活人为材料的实验方式中最残酷的一种。石井四郎的司机越贞亲眼看到731部队的队员每天将被关押的中国人推进密封的玻璃柜内，分别注入不同浓度、不同种类的毒气进行实验，直至将他们毒死为止。这种实验对象多是冻伤实验的幸存者。731部队除用活人进行毒气实验外，还使用毒气大规模地杀害反抗实验的被关押的中国人、苏联人。
第六，解剖观察。731部队对人体细菌传染实验，要经过临床观察、解剖观察和病理观察三个阶段。解剖观察，一般是做尸体解剖，但根据其需要，也进行活体解剖。活体解剖既有对病体的解剖，也有对健康人的解剖，以便作对比观察。解剖取出的脏器都作为标本陈列保存，供病理研究使用。
解剖室里，解剖台前，活生生的事实暴露了日本细菌战犯刽子手们的狰狞面目，证明731部队是一座地地道道的食人魔窟。
对尸体的解剖，731部队的刽子手们常常采取乱刀解剖法，即将尸体大卸八块，在脏器里取出菌液，然后把空壳尸体投进焚尸炉。原731部队队员田村良雄记述了他看到的尸体解剖的具体情景。他说，有一天，他跟着宇野诚技师来到特别班的解剖室，作解剖前的准备。解剖室里有3张解剖台，一张解剖台的排水口正在往下滴着鲜红的血，滴进放在下面的玻璃瓶里。消毒器里正在咕嘟咕嘟地煮着解剖器械。这里刚刚作完解剖。另一张解剖台上，停放着一个奄奄一息的人，一个等待死亡的被实验者。现在，就要对他进行死亡观察了。这时，铃木启之少佐和带班的细矢技师走进解剖室。随着铃木“开始”的命令，细矢暗示田村递过了解剖刀和止血钳，已被泼上消毒水的中国人脸庞紫胀，口里往外流着血，呼吸极度困难，处于昏迷之中。铃木看了中国人一眼后，又下令注射强心剂樟脑液。这时，被用脚镣、手铐固定在解剖台上的中国人猛然睁开眼睛，好像是要弄清这次行凶情况似的转过头来，但是，身体不自由了；眼里充满了气愤的泪水，凝视着棚顶；极干渴的喉咙里像是要发出追究暴行的叫喊似的，然而发不出声音，嘴仅是动动而已。与此同时，用左手转着摸中国人脖颈的细矢，用右手的手术刀沿着中国人的颈动脉“咔嚓”一声就切了下去，血“吱”地流了出来。遭受鼠疫病折磨和被宰割的中国人的头左右摆动着，颈部的绳索勒了进去，头部忽然下垂，昏迷过去了。田村惊慌地擦去血。宇野用止血钳子搅动着刀口，他一看见颈动脉，“咔、咔”两下便夹住了血管。细矢马上用手术刀切断了中国人的颈动脉。至此，中国人已经不能动了，嘴角微弱地痉挛，从动脉流出的鲜血流进了田村拿着的30CC的软木塞瓶。不一会儿，忽然停止了。中国人留下了一句满怀仇恨的话：“鬼子！”于是，他的脸色迅速地变了，咽气了。接着细矢倒拿着手术刀，从尸体的上腹部到下腹部，再从下腹部到胸部，洋洋得意地切割下去。然后，又拉开骨锯，锯断肋骨，露出全部内脏。这时，为了制造细菌，杀害更多的中国人，他们又用培养细菌的银耳和医用玻璃器皿，在培养基上使劲地涂抹。20分钟后，中国人的肉体被分割了，滴着血的肉块散乱地丢在解剖台上。他们看着这个被惨杀的尸体，像一只只吃饱了的狼。过了一会儿，他们又回到解剖室连续“作战”了。