Ход, содержание и результаты проведения следственного эксперимента фиксируются в протоколе следственного эксперимента, состоящего из трех частей: вводной, описательной и заключительной. Во вводной части указываются все сведения об участниках данного следственного действия, о разъяснении им прав и обязанностей, об основаниях проведения следственного эксперимента, о его виде и целях, данные о применении научно-технических средств (какие, для чего, кем применялись) и об уведомлении участников эксперимента об использовании этих средств, сведения о предупреждении участвующих в эксперименте лиц о неразглашении полученных результатов опытов.
В описательной части протокола фиксируются место и обстановка, в которой проводятся опыты, какие события воспроизводились, какие подготовительные действия были осуществлены (изготовление макетов, муляжей, реконструкция обстановки и т.п.), расположение участников. Если в следственном эксперименте участвует лицо, в связи с показанием которого проводятся опыты (свидетель, потерпевший, подозреваемый или обвиняемый), то в описательной части следует кратко изложить данные им в присутствии всех участников пояснения в отношении основных обстоятельств проверяемого события, а также о том, соответствуют ли условия проведения опытов условиям, в которых происходило это событие. Если имеет место несоответствие таких условий, то он должен указать, в чем это несоответствие выражается. Затем в протоколе отмечается, принимались ли какие-либо меры в связи с указанным заявлением для реконструкции обстановки, в которой впоследствии проводились опыты.
В описательной части протокола отражаются также сведения об использовании вещественных доказательств и иных предметов. Подробно и в той же последовательности, как проводились, описываются содержание и повторяемость всех опытных действий, кто их выполнял, при каких условиях, изменялись ли условия их проведения и какие результаты получены. Выводы в протокол не заносятся, не отражаются в нем и криминалистические версии, которые могут возникнуть в процессе следственного эксперимента.
В заключительной части протокола фиксируются поступившие в ходе эксперимента жалобы, заявления, ходатайства от участников и принятые по ним решения. Здесь же указывается, составлялись ли в ходе эксперимента схемы, планы, чертежи, зарисовки. Если опытные действия фиксировались с помощью фотосъемки, видео- или звукозаписи, то отмечается, в ходе каких именно опытов применялись эти средства фиксации, какая техника использовалась, порядок и условия ее применения и соответствует ли содержание, последовательность и характер зафиксированной информации тому, что происходило при производстве опытных действий. Сложность возникает лишь при использовании фотосъемки как средства фиксации. Поэтому фототаблица обычно изготавливается после составления протокола. В связи с этим в протоколе не отражается, соответствует ли содержание зафиксированной в таблице информации ходу и результатам проведенных опытов.
К протоколу могут быть приложены схемы, планы, рисунки, фототаблицы, кассеты с видео- или звукозаписью. На схемах и планах указывается расположение участников следственного эксперимента до опытов и во время их производства. На фототаблицах под каждым снимком должны быть пояснительные надписи, указывающие, какой конкретно момент был зафиксирован во время съемки. Все приложения к протоколу следственного эксперимента, кроме пояснительных надписей, должны быть удостоверены подписями следователей, понятых, специалистов, применявших научно-технические средства фиксации, а также участвующих в опытах лиц, чьи действия проверялись.
Следователь оценивает результаты проведенного эксперимента и делает выводы о проверяемом событии. Если результат опытов отрицательный, то он может иметь достоверный характер (например, было установлено, что в данных условиях нельзя воспринимать какое-то событие, нельзя проникнуть в хранилище и т.п.). Если же результат положительный, то он может иметь лишь вероятное значение. В данном случае устанавливается лишь возможность события, явления, но не сам факт, имеющий место в действительности (например, имеется возможность в данных условиях проникнуть в данное помещение). В такой ситуации следователь получает сведения, играющие роль косвенного доказательства. Сам по себе такой результат следственного эксперимента не является основанием для оценки проверяемого факта в качестве прямого доказательства. Нужно искать другие доказательства, подтверждающие версию, что проверяемое событие в действительности имело место.
Сущность оценки результатов следственного эксперимента состоит в определении содержания опытов, их полноты и точности, правильности условий проведения, достоверности и соотношения с другими доказательствами, собранными по уголовному делу.