Los llanos de Tepexpan son óptimos para este tipo de estudios por lo plano del terreno. Hans Lumberg, de la Universidad de Toronto, aplicó aquí la técnica de resistividad eléctrica para hallar alteraciones en los estratos que pudieran representar vestigios naturales u objetos culturales del pasado enterrados en el subsuelo. De las cuatro anomalías encontradas sólo se excavaron dos, ya que en la tercera se detectó el esqueleto de Tepexpan. Sepultado en la ribera del lago de Texcoco se localizó un entierro primario flexionado, al parecer en decúbito ventral. Los huesos estaban parcialmente mineralizados y faltaban algunos segmentos, lo que se interpretó como carroñeo por aves. De Terra y Arellano extrajeron el cráneo y, posteriormente, Javier Romero, antropólogo físico del inah, realizó la exploración y recuperación del resto del esqueleto.

En un principio se pensó que el esqueleto pertenecía a un individuo muerto por accidente, ya que no se encontró ningún material asociado como ofrenda funeraria. Un comentario hecho por Martínez del Río en una reseña publicada ese mismo año indicó: “las circunstancias precisas que marcaron el fin del individuo. ¿Sucumbiría en la lucha con los paquidermos, o más bien moriría ahogado?” (Martínez del Río, 1952, p. 149). Esta pregunta años después llevaría a ser elemento para relacionarlo en el diorama de la cacería del mamut del mna como el individuo muerto cerca de las patas del animal. El esqueleto fue fechado por correlación estratigráfica al descubrirse debajo de la capa de la formación Caliche, depositada por toda la Cuenca de México, y que se extiende hasta el suroeste de los Estados Unidos, y fue interpretada como un periodo de sequedad climática llamado altitermal, que se estimó en una edad de siete a ocho mil años.

Es posible que la formación de la capa donde se depositó el entierro se tomara unos dos mil años, por lo que se estimó en unos 10 a 12 mil años la fecha del esqueleto de Tepexpan. En la época de su hallazgo no se recolectó material fechable de la excavación, por lo que se le atribuyó su antigüedad por el estrato geológico. Posteriormente, se recolectaron raíces del estrato subyacente y fue fechado en 1951 por radiocarbono, obteniéndose dos datos: 4,430 más menos 350 y 3,800 más menos 450, aunque la muestra subyace al hallazgo. A finales de los ochenta se fechó directamente uno de sus huesos en dos mil años antes del presente (AP), lo que lo ubica en la fase final del Protoneolítico (5,000 a 2,500 años AP). Sin embargo, al estar muy mineralizados los huesos no fue posible, ante la casi ausencia de materia orgánica, dar una datación precisa. En 2009 fue datado por series de uranio en 4,700 más menos 200 años AP, fecha que se acerca a la primera realizada por radiocarbono: 4,500 años AP.

El esqueleto de Tepexpan se identificó como masculino en un primer momento, por las marcadas inserciones musculares en los huesos de los brazos y piernas, la robustez del torus supraorbitario y la forma del foramen mágnum del cráneo, debido a que el hueso pélvico estaba fragmentado. Franz Weidenreich se mostró dudoso de atribuirle el sexo masculino, ya que consideró que el esqueleto era tan grácil que podría ser femenino, y dado el grado de mineralización lo identificó anatómicamente moderno y de antigüedad pleistocénica. Al tener osificación completa en las suturas craneales se le considera adulto, de 55 a 65 años. Presenta un marcado desgaste dental que al parecer confirma la estimación de edad. Se calcula la estatura en 170 cm. La forma de su cráneo, braquicéfalo, hizo dudar a Romero sobre su antigüedad, dado que este tipo de cráneo se presenta en poblaciones más tardías de agricultores de las aldeas perteneciente al Preclásico como Zacatenco, Ticomán y el Arbolillo, en el Valle de México. La estatura de los esqueletos recuperados en Ticomán es muy cercana a la del de Tepexpan. Además, una parte de los entierros en estos sitios no tienen ofrenda, y específicamente para el Arbolillo Temprano, los individuos fueron colocados en posición flexionada.

Al realizar una segunda revisión del esqueleto de Tepexpan, Santiago Genovés finalmente lo atribuyó como femenino y con una edad de 30 años. Sin realizar ninguna crítica a los datos que De Terra publicó en su monografía sobre el Hombre de Tepexpan, los aceptó porque al trabajar con el equipo fundador del Departamento de Prehistoria del inah estaba de acuerdo con los arqueólogos y geólogos. Los estudios de De Terra sobre la geología de la región le ayudaron a hacer una correlación de capas estratigráficas de los yacimientos donde se descubrieron el esqueleto del Hombre de Tepexpan y del mamut explorado por Arellano; con ello, buscó construir el argumento de que ambos hallazgos eran contemporáneos y el individuo de Tepexpan murió en una cacería de mamut.

Definitivamente, los investigadores del naciente Departamento de Prehistoria del inah ya habían construido la explicación en la que se basaría el diorama de la cacería del mamut, como lo muestra esta cita: “La muerte del hombre de Tepexpan se interpretó desde un principio como acaecida durante la lucha y acoso de uno o más paquidermos, por parte de un grupo de cazadores. En los años de 1952 y 1954 se encontraron en el poblado de Santa Isabel Iztapan, a escasos dos kilómetros en línea recta de Tepexpan, dos osamentas de mamuts que yacían en idéntica posición geológica a la del hombre fósil y que proporcionaron prueba irrefutable de haber sido cazados y muertos por el hombre” (Aveleyra, 1992, p. 65).

El problema principal de la excavación fue el alto nivel freático, por lo cual debieron hacer uso constante de una bomba para mantener seca la excavación. Se cribó la tierra para recuperar todo artefacto de piedra. Los huesos del mamut encontrados corresponden a los de un ejemplar Mammuthus imperator Leidy. No estaban en posición anatómica, el fémur se hallaba alejado del conjunto principal, de lo que puede inferirse que el animal murió inclinado hacia adelante a la izquierda. Los artefactos recuperados fueron dos cuchillos de sílex, dos raederas y una navaja de obsidiana. La presencia de esta última se interpretó como la continuidad de una tecnología de instrumentos líticos posteriores. Cuando se hizo esta exploración paleontológica aún no se encontraba la navaja de Tlapacoya —se descubrió en 1967—, ni se caracterizaba como parte de la tecnología Clovis, como hasta este último siglo se identificó, gracias a los hallazgos de núcleos y láminas prismáticas en el sitio Gault en Texas y en la colección privada del Fenn Cache, recuperada posiblemente en la región de las Cuatro Esquinas o Four Corners (Arizona, Utah, Colorado y Nuevo México) en el suroeste de Norteamérica.

Lo anterior ubicaría a la navaja de Tepexpan como uno los hallazgos más tempranos de este tipo de tecnología lítica en el territorio nacional. A juicio de Aveleyra, un raspador lateral de obsidiana pudo servir para redondear y enderezar anteastas de dardos. La punta de proyectil, de acuerdo con Wormington, es una del tipo Scottsbluff, que tal vez sea de las primeras manufacturadas, y puede fecharse entre seis y siete mil años. Cabe destacar que un artefacto de sílex fue analizado a principios de los sesenta por la técnica de huellas de uso, aunque de su estudio no se arrojaron resultados.

Martínez del Río sostuvo que los cinco instrumentos líticos no sirvieron para darle muerte al animal, sino para destazarlo, y la punta de proyectil no pudieron recuperarla los cazadores por encontrarse en una zona pantanosa, húmeda y cubierta de tules. Propuso que, además de usar múltiples dardos, que fueron recolectados después de darle muerte al animal: “No es de dudarse que el hombre haya hecho uso […] también de piedras y de jabalinas arrojadizas de madera en el curso de la cacería de mamuts, para azuzarlos en determinada dirección (por ejemplo, hacia los terrenos pantanosos), y para herirlos gravemente […] parece más probable que los golpes de muerte se los hayan asestado más cerca después de haberlo debilitado e inducido a penetrar dentro del pantano, valiéndose, para las heridas decisivas, de lanza y garrotes de madera” (Martínez del Río, 1952, p. 163).

La propuesta de una acción colectiva de los cazadores para obligar a caer al pantano a la bestia, como Martínez del Río mencionó en la publicación ya citada, fue también apoyada en esos años por Arturo Romano y José Luis Lorenzo. Los restos óseos del animal fueron fechados por estratigrafía, ya que Arellano recogió turba y madera de una capa de la Formación Becerra de un pozo durante la construcción de la Ciudad de los Deportes de la capital del país. Los fechados por Carbono 14 de ambas muestras arrojaron entre 10,500 a 20,000 años, dándole al mamut una edad mínima de 11,000 a 12,000 años, al encontrarse sus restos intrusionados en esa capa, lo que a juicio de Martínez del Río hizo que fuera contemporáneo al Hombre de Tepexpan. Posteriormente, Aveleyra comentó que se tomó una muestra de material orgánico y carbón de la capa donde se encontró el mamut y se fechó por radiocarbono en 1958 en la Universidad de Columbia obteniéndose el resultado de nueve mil años AP.

En los años setenta del siglo xx, al desarrollarse la técnica de fechamiento por hidratación de obsidiana, fueron fechados los tres artefactos en 8,100, 6,200 y siete mil años AP, ubicando a todo ese hallazgo paleontológico en esta última fecha.

Arroyo Cabrales, Polaco y Aguilar determinan que es un mamut de las praderas, Mammuthus Colombi, ya que incluye la gran robustez y curvatura de las defensas. No se ha podido fechar directamente pues se extrajo una muestra para radiocarbono de un molar, pero, dada la pérdida de colágeno, no se logró datar. El cráneo estaba invertido y el esqueleto incompleto. Faltaba la mandíbula, los dos húmeros, la ulna derecha, los dos radios, el fémur izquierdo y la escápula derecha. La caja torácica y la columna vertebral se encontraron casi completas. También se recobró el cráneo con sus dos molares y defensas, además de la cintura pélvica. Todos los huesos estaban fuera de su relación anatómica, con excepción de su pata posterior derecha. El desplazamiento natural de los huesos parece ser imposible ya que los depósitos estratificados alrededor de los mismos revelan únicamente sedimentos muy finos, cuya deposición fue de forma horizontal y continua en relación con los limos de la base lacustre.

El desplazamiento de estos huesos permitió determinar la intervención humana en su muerte: el cráneo se encontró desarticulado, destruida la base e invertido con el propósito de extraer el cerebro, para consumirlo; la columna vertebral y la caja torácica fueron las partes del mamut más cuidadosamente desmembradas; las patas también estaban desarticuladas. Se encontraron algunas marcas de corte sobre muchos huesos largos, aunque también presentan roeduras de animales.

Asociado a los restos óseos se hallaron tres artefactos líticos. El primero de ellos es una punta de proyectil para atlatl, tipológicamente clasificada como Angostura, manufacturada a partir de una lámina de dacita, sin espiga, de base ligeramente cóncava y de contorno lanceolado muy regular y simétrico. En silueta los bordes convergen muy gradualmente hacia el extremo distal y hacia la base de la parte media de la punta, que es donde se localiza su mayor anchura. El extremo distal de la punta se halla, sin embargo, fuertemente desgastado por acción, quizá, de agentes naturales. Fue encontrada junto a una costilla aislada del mamut que yacía en el extremo noreste de la osamenta. Se realizó el estudio de sus huellas de uso y se concluyó que fue utilizada como punta y cuchillo. Las huellas de uso se detectaron en la punta y en la parte media de ambos bordes de la pieza. Recientemente se demostró que no se pueden utilizar las puntas de proyectil o fragmentos de ellas para el proceso de destazamiento.

En el momento del descubrimiento de esta osamenta se pensó que los antiguos cazadores postpleistocénicos habían abatido a este ejemplar. Hoy, después de considerar los estudios experimentales sobre cacería y descuartizamiento de elefantes, sabemos que se aprovechó a un animal moribundo y empantanado. El tipo de cuchillos se asocian tecnológicamente a la cultura Clovis, como puede apreciarse en el Crook County Cache y el Fenn Cache en los Estados Unidos. El segundo artefacto recuperado es una punta de proyectil manufacturada a partir de una lámina sílex, cuya forma en planta es foliácea, rota en la punta. La técnica de talla es bifacial, con lasqueo irregular sobre ambas caras y retoque a presión a lo largo de los bordes. Se realizó el estudio de sus huellas de uso y se concluyó que fue utilizada como punta y cuchillo; las huellas se ubican en los bordes de la punta y en uno en la parte central de la pieza. Esto último puede ponerse en duda, ya que se han realizado experimentos de destazamiento con elefantes empleando un fragmento distal de punta de proyectil Clovis y no se pudo cortar la piel, lo que demuestra que es necesario impulsarla con un propulsor para cortar la dura piel, hueso y músculos de los mamuts.

El tercer instrumento lítico es una pieza de sílex tallada por percusión en ambas caras, con lasqueos amplios e irregulares. Se realizó el estudio de sus huellas de uso y se concluyó que fue utilizado como cuchillo. Las huellas se ubican en ambos bordes de la herramienta. Es posible que se asocie a utillaje de la industria Clovis, ya que un ejemplar similar de una pieza completa se encontró en Crook County Cache.

Todo lo anterior permite concluir por el momento que se cazaba a los mamuts viejos, juveniles o enfermos, arreándolos hasta empantanarlos en los bordes de los lagos, y los remataban con atlatl y dardos con puntas de tipo Clovis. Esto implicaba cierto grado de organización comunal en dicha actividad. Respecto a la tipología de las puntas de proyectil, la presencia del tipo ScottsBluff en Santa Isabel Iztapan I y Angostura en Santa Isabel Iztapan II pueden indicar que son más antiguas que las encontradas en los Estados Unidos y que se originaron aquí, o que el mamut sobrevivió hasta tiempos más tardíos en el centro de México, hipótesis que es más factible. El hallazgo de navajas prismáticas puede indicar la presencia de la tecnología Clovis, algo que ayudaría a explicar la presencia de un fragmento de punta de proyectil de este tipo encontrado en Tlaxcala. Por último, Maldonado Koerdell realizó la correlación estratigráfica de los perfiles de las tres excavaciones para demostrar que los tres hallazgos son contemporáneos.