Досліджувала курган експедиція Імператорської Археологічної комісії під керівництвом відомого археолога І. Є. Забєліна у 1862–1863 роках. У 1980-ті дослідження були поновлені українсько-німецькою експедицією під керівництвом В'ячеслава Мурзіна та Рінати Роллє.
Опис кургану та знахідок
Об'єм насипу кургану — близько 82 000 м³, являв собою споруду з плиток дерену, прошарків утрамбованого мулистого ґрунту та каменю.
Центральна могила глибиною 12 метрів мала вхідну шахту та 5 великих підземних камер.
Найціннішою знахідкою є срібна ваза-амфора, на фризі якої зображено скіфів, що приборкують диких коней. Знайдені мистецькі об'єкти належать до найкращих творів давньогрецького ювелірного мистецтва; зберігаються в Ермітажі (Санкт-Петербург).
Пантера, кінець 7 ст. до н. е.
Грецька ваза з Чортомлицької могили з образками життя степовиків
Чортомлицька ваза зі степовиками, які приборкують коней
Пограбування кургану
Могила була пограбована в давнину, точно датувати цю подію виявилося неможливо.
Література
Алексеев А. Ю., Мурзин В. Ю., Ролле Р. Чертомлык (Скифский царский курган IV в. до н.э.). — Киев: Наукова думка, 1991 ISBN 5-12-002124-7
Кузьмина Е. Е. О семантике изображений на Чертомлыцкой вазе //Советская археология. — 1976. — № 3.
Мальмберг В. К. Воин на золотой оббивке ножен из Чертомлыцкого кургана и на вазе из Нолы //Сборник статей в честь Д. А. Корсакова. — Казань: Изд.книж.магазина М. А. Голубева, 1913.
Мальмберг В. К. Воин, защищающий павшего товарища, на чертомлыкских ножнах и других памятниках греческого искусства //Сборник Харьковского ист.-филолог. об-ва в честь проф. В. П. Бузескула. — Харьков: Тип. «Печатное дело», 1914.
Мальмберг В. К. К вопросу о типах на Чертомлыцком налуче //Сборник статей в честь М. К. Любавского, 1917.
Манцевич А. П. Чертомлыцкая ваза и пектораль из Толстой Могилы //Pulpudeva. — Sofia: Editions de l"Arademi Bulgare des Sciences. — 1976. — Т.1.
Мачинский Д. А. О смысле изображений на чертомлыцкой амфоре //Проблемы археологии. — Ленинград: Изд-во ГЭ. — 1978а. — Вып.II.
Русяєва М. В. До питання про композицію та сюжет на золотих окуттях піхов меча з Чортомлицького кургану //Музейні читання. Матер. наук. конф. Музею історичних коштовностей України. 17-18 грудня 1996 р. — К., 1998. — С.40-45.
Русяєва М. В. Елліно-скіфське мистецтво IV ст до н. е. (археологічні пам'ятки торевтики з зображенням скіфів) / Автореф. дис. … канд. мистецтвознавства. — К., 1998. — 18 с.
Русяєва М. В. Особливості побудови композиції та міфологічний сюжет на золотих окуттях скіфських парадних горитів «чортомлицької серії» //Музей на рубежі епох: минуле, сьогодення, перспективи. Матеріали ювілейної міжнародн. науково-практичної конф. — К., 1999. — С.70-71.
Русяева М. В. Основной сюжет на золотых обивках горитов «чертомлыкской серии» //Боспорские исследования. — Симферополь, 2002. — № II. — С. 125—144 ISBN 5-7780-0926-7
Русяєва М. В. Срібна амфора з кургану Чортомлик //100 найвідоміших шедеврів України. — К.: Автограф, 2004. — С. 40-46 ISBN 966-8349-00-8
Симоненко А. В. О семантике среднего фриза Чертомлыцкой амфоры //Скифы Северного Причерноморья. — Киев: Наукова думка, 1987.
Фармаковский Б. В. Золотые обивки налучий (горитов) из Чертомлыцкого кур-гана и из кургана в м. Ильинцах //Сборник археологических статей, поднесенных гра-фу А. А. Бобринскому. — Санкт-Петербург: Тип. В. Ф. Киршбаума, 1911.
Черненко Є. В. Парадный меч из скифского царского кургана Чертомлык // Скифо-сибирский мир (исскуство и идеология). Тез. докл. II археол. конф. Кемерово, 1984.
Джерела: на базі моделі соціальної структури Скіфії другої половини IV століття до н. е. Болтрика Ю. В.
Болтрик Ю. В. Попытка социальной стратификации Скифии второй половины IV в. до н. э. / ред. В. Я. Кияшко, В. А. Ларенок, В. В. Потапов // Проблемы археологии юго-восточной Европы. — Ростов-на-Дону, 1998. — Т. XXIV. — С. 89—90.
Болтрик Ю. В. Курганы как ключ к пониманию социальной истории Скифии IV в. до н. э. / ред. Е. А. Молев // Из истории античного общества : межвузовский сборник. — Н. Новгород, 2001. — Вип. 7. — С. 170—181.
Болтрик Ю. В. Социальная структура Скифии IV в. до Р. Х., отраженная в погребальных памятниках / ред. Jan Chochorowski // Kimmerowe, scytowie, sarmaci. Pamieci prof. Tad. Sulimirskego. — Krakow, 2004. — С. 85—92.