Эти факты требовали совершенствования методики исследования памятников, обеспечивающей не только сбор коллекции, но и наблюдение и документацию следов деятельности по сооружению жилищ, остатков домашне-хозяйственной деятельности, условий залегания не только женских статуэток на поселениях, но и всех других культурных остатков в их взаимосвязи. Поэтому уже в работе 1931 г. П.П. Ефименко была предложена детально разработанная программа углубления исследований палеолита г осуждением формализма и «биологического подхода» к древнейшей истории старого палеонтологического направления. «Наши знания памятников палеолитической культуры. — писал он, — продолжают страдать неполнотой и односторонностью… ясно, что оно имеет корни в слишком узко и формально определившихся интересах самого исследования… мы не знаем о такой важной стороне проблемы палеолита, как характер поселений, вид палеолитических жилищ и т. д. Теперь, когда в итоге работы ряда лет основные вехи смены палеолитических культур для многих областей СССР намечены уже достаточно прочно и вопросы взаимной расстановки основных наших памятников более или менее ясны, пора перейти к разрешению иных задач, связанных с более глубоким проникновением в факты» (Ефименко П.П., 1931, с. 9). Так в нашей науке была выдвинута проблема палеолитических жилищ и поселений, широко развернутое изучение которых в большой мере обеспечило превращение палеолитоведения в раздел исторической науки. Разумеется, были трудности в обсуждении встававших новых вопросов, порождавшие в ряде случаев ошибочные суждения и выводы, осознанию которых способствовало начавшееся в связи с этим изучение марксистско-ленинской теории и, в частности, теории первобытнообщинного строя.
Результаты многолетнего творческого поиска путей к историческому осмыслению эпохи палеолита и к пониманию археологической вещи как исторического источника нашли отражение в капитальном труде П.П. Ефименко (1934, 1938, 1939). Этот труд содержит первый опыт обсуждения вопросов социологии первобытного общества на основе археологических источников, собранных в результате заново разработанной методики полевого исследования памятников.
Наряду с изучением остатков жилищ, разного рода хозяйственных сооружений, погребений, коллекций каменных и костяных орудий важным разделом первобытной археологии является исследование предметов украшений тела и одежды и настоящих произведений искусства в виде головок и фигурок животных и людей. Они широко представлены в позднем палеолите Русской равнины. Памятники искусства как исторические источники рассматривались в ряде монографий (Ефименко П.П., 1938; Шовкопляс И.Г., 1963; Поликарпович М.К., 1968 и др.). Имеются и большие сводные труды по вопросам первобытного искусства, в которых обсуждаются не только исторические вопросы, но и специальные искусствоведческие проблемы (Гущин А.С., 1937; Абрамова З.А., 1962, 1966; Окладников А.П., 1967; Столяр А.Д., 1972; Формозов А.А., 1969).
Обостренное внимание к остаткам палеолитических жилищ и поселений с детальным исследованием культурного слоя с целью выявления конструктивных деталей сопровождалось настойчивыми поисками новых путей изучения производственной деятельности. В связи с этим тогда же, в 1930-х годах, начались исследования микроскопических следов изнашивания на каменных орудиях с целью изучения их функционального назначения. С.А. Семенов стал тогда доказывать возможности использования следов от употребления на каменных орудиях для определения их функций. «В частности, — писал он, — П.П. Ефименко в 1934 г. отобрал несколько кремневых орудий из Костенок I со следами изнашивания их работы в виде заполировки на отдельных участках. Этот материал был попользован для наших первых исследований» (Семенов С.А., 1957, с. 7). Исследование массового материала и применение целеустремленных экспериментальных наблюдений позволило разработать метод функционального анализа каменных орудий, вскоре получивший всеобщее признание среди специалистов всего мира. Углубляя и расширяя исследования в этом направлении на основе трасологических и экспериментальных данных, привлекая антропологические и этнографические данные, С.А. Семенов развил важные положения о кинематике ручного труда, что обеспечило раскрытие многих сторон домашне-хозяйственной деятельности. Все это позволило сформулировать основные технические тенденции или общие закономерности в развитии первобытных каменных орудии: уменьшение фактора трения, дифференциация трудовых функций, выражающаяся в специализации орудий, увеличение силовой нагрузки на орудие, увеличение скорости движения орудий в трудовом процессе и др.