實現機械化出土運輸，出土量較以前幾十倍地增加。在挖開第三道探溝後的一個多月，終於在兩側發現了由大石條壘砌的牆壁痕跡，然後逐漸出現兩道完整的大牆。考古隊及時作出判斷：這是帝後入葬的最後一段甬道，或曰“石隧道”。隧道由“磚砌”變成“石砌”，這是明顯的升級，雖然隧道有些彎曲，但是他們沒有走彎路，地宮就在前麵。長期緊張的神經本可以稍稍鬆弛，然而打開地宮，進入地宮，文物的清理工作將會更複雜更艱巨，工作隊又須作出各色各樣的設想分析與推斷：如果屍體未腐怎麽辦？器物半朽不朽怎麽修整？有些跡象稍顯即逝又如何及時記錄拍照？……這不僅是對年輕的考古隊的考驗，也是對我國考古水平的考驗，必須在亂麻中理出幾條，每個人必須作具體準備，大會小會、人員、工具、藥劑……白天寶頂上卷揚機、礦車轟叫，入夜來木板房內燭光通宵達旦……
第三條探溝位置與石隧道
幾個月後，石隧道終於全部顯露出來，它由南北兩道大牆構成，呈東西走向。東端略向南彎曲，距磚隧道雖近，但並不銜接，也不完全相對。大牆除頂部及兩端接近金剛牆部分，使用少量城磚外，其餘為花斑石做成。這些花斑石都經過仔細地研磨和加工，光滑平整，色彩絢麗。整個隧道呈斜坡形，自東向西，由淺入深，隧道兩壁花斑石，亦由一層遞次增多至17層。全長為40米，兩牆中距8米。發掘前全部由黃土填滿，都經過夯打，夯麵有極為細薄的石灰一層，夯土在填滿隧道後，即高出牆壁而直達地麵。在發掘中，隧道兩側發現了部分木柱殘跡，這可能是棺槨入葬時的臨時設備。
石隧道平剖麵圖（1.隧道石壁2.封土3.磚垛4.金剛牆）
在開始計劃使用機械化發掘時，曾引起不少人竊竊私議，即使學術界上層人士也有兩種不同的意見。縱觀世界以科學考古為內容的發掘古墓或遺址，都是用鎬鍁、鍬等工具完成。從中國殷墟的發掘、山頂洞頭蓋骨、三角緣神獸鏡的出土，到著名的敘利亞巴爾米拉羅馬屬州遺址、蘇聯阿爾泰山北側的巴澤雷克墓群、巴比倫帝國遺址的偉大發掘，都是靠人力工具完成的。而定陵首次打破這一常規，會不會破壞墓道的遺跡？這是一種創造還是對文化的摧殘？經過一陣紛紛揚揚的議論，最後還是夏鼐拍板：使用機械，僅僅用於向外運土，毫不損傷遺跡遺物。工業文明已經崛起，我們當然不能墨守成規。既然人類的今天又創造了工業文明，我們就應大膽而科學地利用。