活体解剖：一个代号为“马路大”的特别项目进行人体试验：受试验者从中国的住民中抓来，也被称为“圆木” (丸太）。此项作业的要点是：必须保证解剖对象是绝对清醒的状态，也就是说，绝对不能麻醉。因为日本军医认为麻醉后的研究数据是不真实的。其解剖场景惨绝人寰。解剖时，那凄厉的惨叫声是常人所无法想象的。此项工作也是731部队所有医师所必备的基础技能。
手榴弹试验：用人在不同的距离和位置进行手榴弹试验。
冻伤试验：用来测试人在不同温度下抗寒程度。试验资料为北支那防疫给水部专业人员与驻蒙军团联合进行的一次野外冻伤试验的资料，题目为《极秘·驻蒙军冬季卫生研究成绩》，资料编成者为冬季卫生研究班，形成年代为昭和十六年三月（1941年3月）。
该资料是侵华日军细菌与毒气战研究所所长金成民，应日本横滨市立大学校长加藤佑三先生邀请，受平房区政府委派赴日讲学访问期间，多次单独或与日本友人一同赴东京神田等地的图书馆及资料馆查阅资料，在一资料室内，发现这部保存较好的资料。
火焰喷射器实验：731部队将试验者关在废弃装甲车内，用火焰喷射器烤之，以测验火焰喷射器威力。但这实验是毫无意义的，没有装甲车会呆在原地让你烤，纯粹是“娱乐”罢了。
鼠疫实验：将鼠疫杆菌注入试验者体内，观察其反应。这种方法也应用在了被日本军队在边境抓住的苏联战俘身上。开发落叶剂和细菌弹：其中最突出的“成果”是石井炸弹，美军后来在越南使用的菠萝弹也是该弹的改进型。石井炸弹为陶瓷外壳，内装携细菌的跳瘙。石井四郎还有一项发明是石井滤水器。以解决士兵在野外作战的污水处理为饮水的问题，算是731部队唯一有用处的发明了。
无麻醉拔牙：目的是测试伤员在未麻醉的情况下是否可以忍受拔牙手术，实验结果是无人能够忍受，但如果已经严重松动的牙齿则另当别论。
人与马血互换：将身体强壮的马路大血液抽去大部，此时马路大全身痉挛，几名军医都无法完全按住。立即输入马匹血液，并观察马路大的表现，结果身体排异性明显，马路大全部死亡。
病菌对胎儿的影响：让女马路大怀孕后感染病菌，待胎儿成形后进行活体解剖，观察胎儿的状态。
人畜杂交：强迫女马路大与马匹或狼青交配，研究所谓劣等民族的优化办法。
人体四肢互换：将两个马路大分别截肢后通过手术互换四肢，如果试验成功则对于恢复伤残日军士兵的战斗力有极大意义，但试验失败，因为接上的四肢并没有恢复生命的迹象。
其他人体试验：人类所能想到的各种惨无人道的试验，尤其是那些可用于大量杀伤敌人，医治自己人的项目，731部队的官兵们竭尽所能都做过了。因为他们清楚，这些试验在和平时期是不可想象的，但为了天皇的所谓圣战，他们并没有任何罪恶感，唯一让他们感到不忍的是那些动物们（比如；白鼠）。战后，他们为那些动物树立了一块纪念碑。那些惨死的数万名马路大们甚至连骨灰都没有留下，他们的待遇连动物都不如。
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当然了，也许还存在许多不为人知的实验，731部队销毁了很多资料 具体恐怕只有他们知道了
