На современном этапе исследований памятник предстает как остатки не менее чем четырех переслаивающихся верхнепалеолитических поселений, разделенных хронологическими отрезками различной протяженности. Планировка и структура поселения характерны для костенковской культуры каменного века. Наиболее яркими памятниками этой культуры в Восточной Европе являются Костенки 1, слой 1 в с. Костенки Воронежской обл. и Авдеево в одноименном селе Курской обл.
Раскопки доставили более ста тысяч кремневых предметов, представительную коллекцию костяных орудий. На стоянке обнаружены экстраординарные произведения первобытного искусства (женские фигурки и статуэтка бизона из бивня мамонта, гравированное изображение мамонтов на ребре мамонта), украшения (ожерелье из зубов песца, подвески из разрозненных зубов волка и песца), костяные изделия с гравированным орнаментом.
Основой хозяйственной жизни обитателей Зарайской стоянки была охота. Главным объектом охотничьего промысла, судя по всему, был мамонт. На долю этого животного приходится до 90 процентов обнаруживаемых здесь костных остатков. Второе место занимал песец. По костям определяются также росомаха, волк, бизон, северный олень, заяц, серебристая чайка, тетерев, серый гусь.
Полученные материалы проливают свет на культурный процесс, протекавший на территории Восточной Европы в среднюю пору верхнего палеолита. На их основе решается проблема выживания населения на территории Русской равнины в условиях наиболее холодной стадии валдайского оледенения.