Осуществляя замысел, Пирогов провел многочисленные распилы в трех измерениях замороженных человеческих трупов. Распилы выполнялись механической пилой, сконструированной наподобие той, которой мастера-краснодеревщики обычно рассекают дерево на тончайшие пластины. Все участки тела распиливались таким образом, чтобы отдельные области замороженного тела разделялись послойно на множество параллельных дисков — толщиной 1″, ½″, ¼″ (один французский дюйм, равен 2 см). После этого стекло или бумагу разлиновывали на маленькие ровные квадраты и так прикладывали к дискам, чтобы плоскости совершенно совпадали, и просвечивающие части с математической точностью перерисовывали на разлинованную бумагу. Таким способом были обрисованы расположение и внешний вид областей тела и органов в соответствии с их естественным положением. А чтобы лучше было рассматривать различные изгибы перегородок и более глубоко расположенные органы и их границы (например, складки плевры, брюшины, сальники, клапаны сердца), серозная жидкость или замерзшая кровь «распускались теплой водой; слои, соединенные холодом, постепенно раздвигались, кусочки льда осторожнейшим образом удалялись анатомическими щипцами». Границы серозных оболочек, лишенные внутренностей, на рисунках обводились тремя линиями, из которых средняя обозначала cavea seroza, остальные две — lamina parietalis и lamina visceralis.
При проведении распилов Н. И. Пирогов ставил цели: 1) показать вид и форму полостей, которые включают органы чувств, их расположение и границы; 2) исследовать взаимное расположение и способ, каким устроены промежуточный, продолговатый мозг, ганглии и желудочки мозга; 3) продемонстрировать в подлинном виде положение органов, направление, границы и кривизну каналов, ямок и пазух; 4) исследовать ряды и слои основных мышц, сосудов и нервов. Для тщательного исследования расположения частей тела, которые изменяются при различных движениях, на холод помещали части трупов как сильно согнутые, так и растянутые, как отведенные, так и вывихнутые или сломанные; затем же в замороженном состоянии их рассекали в трех направлениях.
Н. И. Пирогов писал: «Никто до меня, насколько я знаю, никогда не применял ни такой манипуляции, когда замороженное человеческое тело изучается таким образом, что, подобно бревну, последовательно в трех направлениях распиливается на тончайшие пластины, ни скульптурного метода исследования замороженных внутренних органов».
Сам Пирогов так пишет об этих распилах в своей краткой автобиографии: «Вышли превосходные препараты, чрезвычайно поучительные для врачей. Положение многих органов (сердца, желудка, кишек) оказалось вовсе не таким, как оно представляется обыкновенно при вскрытиях, когда от давления воздуха и нарушения целости герметически закрытых полостей это положение изменяется до крайности. И в Германии, и во Франции пробовали потом подражать мне, но я смело могу утверждать, что никто еще не представил такого полного изображения нормального положения органов, как я».