Согласно результатам исследований архивно-следственных документов, в 1930—1950-х годах на Бутовском полигоне были расстреляны более двадцати тысяч человек. Перечень из 20 761 человека, расстрелянного в августе 1937 — октябре 1938 годов (время большинства казней), известен поимённо. Сколько же тех, о ком память не сохранилась, сложно и вообразить.
Смертные приговоры осуждённым были вынесены без состязательного судебного рассмотрения, с санкций внесудебных органов уголовного преследования — тройки УНКВД по Московской области, особой комиссии НКВД СССР, прокурора СССР, а также специальной коллегии Московского областного суда.
Осуждённых на расстрел привозили из московских тюрем в машинах с надписью «ХЛЕБ». На полигоне их размещали в длинном бараке, где проводилась перекличка и сверка людей с доставленными из тюрем документами. И только после этого им объявляли смертный приговор. Расстрел начинался после восхода солнца выстрелом в затылок из пистолета. Расстрелянных закапывали в 13 рвах, общая протяжённость которых составляла 900 метров. Ширина каждого рва была 4—5 метров, а глубина около 4 метров.
Неподалёку в районе совхоза «Коммунарка» находился другой спецобъект — полигон «Коммунарка» (бывшая личная дача Генриха Ягоды, впоследствии — места массовых казней).