Одновременно с выяснением вышеизложенных обстоятельств было произведено химическое и химико-микроскопическое исследование как внутренностей покойной Висновской, так и найденных на месте преступления съестных припасов, посуды и белья потерпевшей и обвиняемого. Химическим анализом внутренностей потерпевшей установлено, что в желудок Висновской было введено весьма незначительное количество морфия, принятого в виде опиума и недостаточного для отравления, что отсутствие алколоидов опиума в тонких и толстых кишках указывает на то, что Висновская умерла вскоре после приема яда, и что присутствие винного спирта в желудке доказывает, что покойная пила незадолго перед смертью портер и шампанское вино. Кроме того, при анализе покрывавшей внутренние стенки портерного стаканчика темно-бурой массы выяснилось, что масса состоит из остатков портера и примешанного к нему опиума; количество найденного в стаканчике яда признано достаточным для отравления. Опиум в чистом виде был найден в стеклянной банке, снабженной печатным ярлыком с надписью «Trucizna» и «opium pulv.», химическим способом определено, что банка с 12,9 г опиума содержит в себе 6,21% морфия. В стеклянном флакончике, бывшем под трупом, оказалась одна капля хлороформа, на покрывавшей стол белой скатерти и на пробочнике — незначительное количество опиума. Бывшие на белье и пеньюаре Висновской красные пятна признаны кровяными.
На вопрос о виновности, предложенный в начале судебного следствия, Бартенев ответил, что признает себя виновным, что смерть Висновской была ему не нужна, что выстрелил он помимо воли. При дальнейшем объяснении защитник Бартенева заявил, что обвиняемый, затрудняясь и робея в словесных объяснениях, ходатайствует о прочтении показания его, данного на предварительном следствии. В показании этом, весьма подробном, Бартенев рассказывает историю своего знакомства с Висновской, первоначальных робких взглядов и ухаживаниях, перехода отношений на более интимную почву и, наконец, подробности устройства отдельной квартиры на Новгородской улице. Показание это заканчивается рассказом о том, как проведен был последний день перед преступлением и как совершено было само преступление. «В нанятой квартире,— рассказывает Бартенев,— я велел, согласно желанию Висновской, забить окно досками, чтобы день казался ночью, и потому, что в ней предназначались также дневные свидания; кроме того, велел приделать второй ключ к входной двери для передачи его Висновской. 16 июня я зашел к Висновской в 4 часа, сказал, что квартира уже готова, и передал один из ключей. Он» взяла ключ, улыбнулась, но возвратила его обратно, прибавив, что поговорит об этом со мной в другой раз. В это время пришел к ней некто Михаловский, с которым я встречался раньше. Когда мы уходили с Михаловским, то Висновская громко ему сказала: «Приходите в понедельник!», а мне шепнула: «Приходи завтра в четыре часа». В назначенное время, в воскресенье, 17 июня, я пришел к Висновской, и кухарка мне передала письмо, в котором Висновская писала, что, чувствуя себя нездоровою, не может меня принять, что на следующий день, в понедельник, она уезжает к матери на дачу и просит меня туда не приезжать, что теперь уже поздно меня видеть и взять то, что я хотел ей дать, и чтобы я пришел к ней во вторник в 4 часа. Это письмо меня взволновало, и я захотел ее упрекнуть в том, что она отказывается от того, чего сама раньше хотела.
Я пошел в кондитерскую, написал Висновской письмо, прося разъяснить, что значит слово «поздно». Посыльный вернулся с письмом обратно, заявив, что Висновская куда-то уехала. Тогда я пришел к заключению, что она хочет прекратить со мною всякие отношения и, отправившись домой, написал ей письмо, упрекая за все ее поступки по отношению ко мне, что она по очереди меняет своих поклонников, что теперь очередь, вероятно, дошла до меня, и просил возвратить мне кольцо, составляющее для нее безделушку, а для меня память, которая пойдет вместе со мною. Я желал этим сказать, что между нами все кончено, и мне остается смерть. Я прибавил, что пусть это наступит лучше теперь, чем в то время, когда она будет моею женою. С письмом я послал вещи, хранившиеся у меня: перчатки, шпильки и шляпку, а также подаренный ею портрет. Лакей вернулся и сказал, что Висновская еще не возвращалась в город и что все он оставил у дворника. С вещами я послал также и все письма Висновской, полученные мною от нее в разное время. Вечером я поехал в цирк, встретился там с Михаловским, пил с ним шампанское. Заметив мое расстроенное состояние, Михаловский сказал, что не следует так сокрушаться по поводу Висновской, что и он был когда-то в нее влюблен, что она водила его за нос, что не стоит с нею возжаться, что она кокетка.
Я был уверен, что после получения моего письма Висновская на меня рассердится, и что мы навсегда расстанемся. Мне захотелось показать квартиру на Новгородской Михаловскому и при выходе из цирка я сказал ему, что покажу одну вещь, не объясняя, что именно. Мы поехали на Новгородскую, я ему показал квартиру, а затем мы отправились к Стемпковскому, ужинали, пили шампанское и приехали ко мне в казармы около часа ночи. Я стал раздеваться, как вдруг лакей мне подал письмо от Висновской; оказалось, что она приехала в карете с горничною и ждет меня около казарм; по ее желанию я велел своему лакею проводить в город горничную, а сам сел в карету, и мы поехали в квартиру на Новгородскую. Дорогою я упрекал ее, говорил, что она мною только играет. Приехали в квартиру; она осмотрела, осталась довольна и сказала, чтобы я зашел к ней за турецкой материей для драпировки печки. Она была спокойна, и так как ее состояние обыкновенно передавалось и мне, то и я стал успокаиваться. Я стал к ней ласкаться, просил извинения за все упреки и просил возвратить мне отосланный мною портрет. Она отказывалась возвратить портрет, но согласилась оставить у себя кольцо, прибавив, что мое письмо ее обидело и что я не имею права попрекать ее поклонниками. Я просил прощения, признавал себя виновным и понемногу совершенно успокоился. У нас часто бывали подобные разговоры, и всегда я признавал себя виновным и просил прощения. В 3 часа ночи мы уехали, я отправился проводить ее домой. Дорогой, в карете, наш разговор опять обострился; она мне говорила: «Какой ты мужчина, у тебя нет никакого характера, я с тобою могу сделать все, что угодно: то взбесить, то успокоить; будь я мужчиною, я бы такую женщину изрезала в мелкие кусочки». Тогда я сказал: «А! В таком случае возьмите назад кольцо!» Она начала улыбаться; я настаивал, надел ей кольцо на палец. Тогда она сказала: «Приходи завтра!» Я отвечал: «К чему? Между нами все кончено, я не приду!» Она сказала: «Ну хорошо, приходи на Новгородскую»; я несколько раз отвечал: «Не приду, не приду!» Она меня перебивала и говорила: «Нет, ты придешь!» А потом прибавила: «Послушай! Я скоро уеду за границу, буду все время занята; я хочу видеть тебя в последний раз, мне нужно у тебя спросить важную вещь; впрочем, как хочешь, я только удивляюсь: ты говоришь, что меня любишь, что без меня жить не можешь и застрелишься, а не хочешь меня видеть в последний раз». Тогда я сказал довольно холодно, что если так, то я завтра сообщу ей, в котором часу я буду свободен. Мы расстались, я уехал на извозчике домой и, вернувшись, застал Михаловского спящим.
Утром, в понедельник, 18 июня я послал к Висновской своего лакея с запиской, писал, что буду свободен с 12 часов дня. Она назначила мне свидание в 6 часов на Новгородской. В назначенное время я был там; привез с собой бутылку шампанского, два стаканчика и пульверизатор с одеколоном. Висновская приехала в 7 часов; в руках у нее было два свертка; она сказала, что разденется и попросила меня выйти в переднюю; возвратившись, я застал ее в одном пеньюаре, с голыми ногами, без чулок и туфель; она полулежала на диване; я спросил, зачем она привезла револьвер; она отвечала, что револьвер ей больше не нужен, и что лучше держать его в этой квартире на случай, если бы кто-нибудь вошел. Меня точно кольнуло в голову, и я подумал, что неспроста она привезла револьвер, но ничего не сказал. Сперва разговор шел довольно холодно, я все еще не мог забыть разговоров предшествовавшей ночи. Висновская стала рассказывать, что она скоро поедет ненадолго в Галицию, а потом в Лондон или Америку. Я присел к ней на диван и начал ласкаться, говорил ей о своей страстной любви и о том, что не переживу ее отъезда. Она сожалела, что не может быть моею женой, что все обстоятельства складываются против нас, что не будь я русский, то еще как-нибудь можно было бы устроиться и жить вместе, что она любит во мне душу и фантазию и сожалеет, что моя любовь к ней, моя первая любовь вышла такая неудачная. Когда разговор прекратился, и я посмотрел вверх под зонтик, то сказал: «Посмотри, как здесь тихо, мы с тобой точно в могиле!» В ответ она грустно улыбнулась. Это было часов около 10. Вскоре Висновская выразила желание поесть. Я оделся и пошел к лавочнику, у которого нанял квартиру; дал ему денег, велел купить ветчины, паштет, портеру, пива, вишен и сельтерской воды. Все это было доставлено, и я все принимал в передней через порог наружных дверей, так что в квартиру никто не входил. Висновская ела мало, просила на будущее время не покупать так много и между прочим сказала, что в другой раз приедет с кузиной, так как ей неловко перед дворником приезжать всегда одной. Часа через два она сказала: «Ох, как поздно, надо ехать домой!» Я попросил ее остаться еще немного, и она ответила: «Знаешь, я чувствую, что мне нужно отсюда ехать, но как-то не хочется выйти. Я чувствую, что не выйду отсюда!» Я недоумевал, что это значит, но, привыкнув к ее странным выходкам, не придал ее словам никакого значения и отвечал нежностями. Она спросила, есть ли у меня карандаш; у меня его не было, я отправился к лавочнику, и сын его принес мне карандаш и почтовой бумаги. Когда я принес и то и другое, Висновская спросила у меня визитную карточку и на ней написала что-то. Я подумал, не кузине ли она пишет, и сказал, что на карточке писать неудобно, а есть бумага. Висновская ответила, что это так, заметка. Она прилегла и положила записку около себя.