Ескерткіштің маңыздылығы сол, бұл жерде Сарыарқа жеріндегі алғашқы қауымдық тұрғындардың палеолит дәуірінен бастап мезолит, неолит, энеолит, қола дәуірі және қазіргі уақытқа дейінгі жүргізілген аңшылық және тұрмыстық белгілері кездесіп жатыр. Бұл жерде тас шикізаттарын тауып, алғашқы өңдеу жұмыстары жүргізілген, өзектастар (нуклеустер) дайындалып, отщеп және пластина дайындамалары алынған, қару-жарақ дайындалған. Тоқтауыл бұлағы Орталық Қазақстан аймағында тарихқа дейінгі кезеңде мекендеген ірі малдарға (киік, қарақұйрық, құлан, бизон және т.б. ) аңшылық жасау үшін таптырмас орын болған. Бұл жерде ірі малдардың терілерін ысыру әдістері және алғашқы тері өңдеу жұмыстары, малдардың сүйектері мен мүйіздерін өндеу жұмыстары жүргізілді. Тоқтауыл тұрағының «Мәдени Мұра» бағдарламасы аясында бірнеше себептер негізінде зерттеліп жатыр, алдымен, тұрақ Орталық Қазақстанда жиі кездесетін тас ғасыры тұрақтарының бірі, мәдени қабаттары топырақ үйінділері түрінде кездеседі, ескерткіш алғаш рет жан-жақты, жаңа әдістер мен технологиялар негізінде, яғни кейінгі ғылыми үлгіде зерттелу үстінде, тұрақ тас дәуірінен бастап кейінгі ортағасырға дейінгі барлық ескерткіштердің тоғысқан жерінде орналасқан.

Тас ғасырын арнайы зерттеу жұмыстары 2001 жылдан бастап Ә.Х.Марғұлан атындағы археологиялық институттың Ж.Қ. Құрманқұловтың жетекшілігімен Орталық Қазақстан археологиялық экспедициясы зерттеп келеді.

Жалпы 2002-2008 жылдар арасында қазу нәтижесінде тұрақтың 292 шаршы метр аумағы ашылып, 49 мыңнан астам тас артефактілері, оның ішінде сүтқоректілердің уатылған сүйектері (көпшілігі анықталмаған), ұсақ қыш сынықтары табылды.

2009 жылы жалпы қазба ауданы 28 шаршы метр, зерттеу фитогендік дөңнің жоғарғы бөлігінде жүргізілді. 2009 жылғы қазба барысында жұмсақ шөгінділердің тереңдігі 70 см дейін жетті. Қазба жұмыстары орта мүмкіндікті құралдармен мәдени қабаттар 10 см сайын алынып, ірі көзді елеуіштен өткізілді.

Жұмсақ шөгінділердің қимасы төмендегідей көрініс береді:

0-12 см тереңдік - қара-сұр қарашірікті, өсімдік тамырлары қаныққан қара түсті жеңіл құмдақ топырақ түріндегі шым қабаты;

12-25 см - кесектелген, жазық, аздаған түпкі жыныстар араласқан ақшыл-күрең түсті топырақ қабаты;

25-40 см - қара, жазық карбонатты түпкі жыныстардың сынықтары мен ұсақ тастар араласқан саздақ қабат (үйілген топырақ қабаты);

40-50 см - түпкі жыныстардың сынықтары араласқан сарғыш реңді, кесектелген, карбонатты саздақ қабаты;

50 см және одан тереңірек - ақшыл-сұр, ақшыл реңді, жазық келген, карбонатты цемент араласқан әктасты ұсақ тастар қабаты;

Атлантикалық кезеңге (голоцен кезеңінің климаттық оптимумы, 7 м.ж.б. шамалас) сәйкес үйілген топырақ қабаты анық байқалды.

Палеофауналық қалдықтардан ұрықтық-тозаңдық сараптамаға аздаған мөлшерде үлгілер алынды.

2009 жылғы қазба жұмыстары нәтижесінде 1589 тас артефактілердің шинде 905 данасы тау жыныстарының сынықтары, қабыршықтары, жұмыр тастардың бөлшектері ұсақталғандықтан ажырату қиындық тудыруда. Қалған 684 данасы, қарулар, жұмыр тастар, техникалық сындырындылар, отщептер мен пластиналар тас өндірісінде құралдар алу мақсатында дайындамалар жасағандығы жөнінде мәлімет береді.

Тас артефактілер қималарға қарай мынадай жағдайда орналасқан:

беткі топырақ қабатында 203 артефактілері, олардың 21 (7,9%) құрал-жабдықтар

(10,3%), сонымен қатар, бұл жерден 2 нуклеус (өзектастар);

қазіргі беткі қабат пен қалың топырақ қабаты 332 артефактілер, олардың 29 (8,7%)

құрал-жабдықтар, бұл жерден нуклеустер . (өзектастар) табылмады;

қалың топырақ қабатының үстіңгі бөлігінде - 484 артефактілері, олардың 53(10,95%)

құрал-жабдықтар, сонымен қатар, бұл жерден 1 нуклеус (өзектас);

қалың топырақ қабатының төменгі бөлігінде - 350 артефактілері, олардың 38 (10,86%)

құрал-жабдықтар, сонымен қатар, бұл жерден 4 нуклеус (өзектас);

қалың топырақ қабатының астында - 200 артефактілері, олардың 24 (12%) құрал-

жабдықтар, сонымен катар, бұл жерден 2 нуклеустер (өзектастар);

Биылғы жинақта бас-аяғы 9 нуклеустер табылды, техникалық сындырындылар (нуклеустер дайындалу кезіндегі) – 40 дана, тұтас және аздап мұқалған жұмыр тастар – 198 дана, тұтас және бөлшектенген пластиналар – 293 дана.

2009 жылғы қазбадан алынған 1589 тас құралдардың 165 данасы түрлі деңгейде сақталған, олардың ішінде бүтін, сынық, қайтадан өңделмеген жұмыр тастар мен пластиналар бар.

Қарулар қималарға қарай мынадай жағдайда орналасқан:

0-10 см тереңдік – 21 дана. Қарулар кескіштер түрінде (7 дана), тескіштер (2 дана), бифасты жебелер сынықтары, ретушьтелген пластиналар (5 дана), ретушьтелген жаңқатастар (отщеп) (5 дана).

10-20 см тереңдік – 29 дана. Қарулар жаңқатастардан (отщептер) дайындалған шығыңқы қырғыштар, көлемі кіші қырғыштар (2 дана), кескіштер (7 дана), тескіштер, тісті қарулар, қарулардың шынайы үлгісі (3 дана), ретушьтелген пластиналар (9 дана), анықтауға келмейтін сынықтар (2 дана).

20-30 см тереңдік аралығында қарулардың басым көпшілігі 53 дана табылды. Оның ішінде 3 қырғыштар, 1 құрамдастырылған қару, 5 көлемі кіші қырғыштар, 12 кескіштер, 4 тескіштер, 5 тісі шығыңқы қарулар, 2 шынайы қарулар, 2 бифасты өнімдер, 6 ретушьтелген пластиналар, 13 ретушьтелген пластиналар.

30-40 см тереңдік аралығында 38 қарулар табылды: қырғыштар -1, көлемі кіші қырғыштар - 4, кескіштер - 8, тескіштер - 2, ұңғымалы қарулар - 2, шынайы қарулар - 2, бифасты өнімдер - 2, ретушьтелген пластиналар -14, Ретушьтелген жаңқатастар (отщептер) - 3.

40-50 см тереңдікте 20 қару-жарақтар табылды. «леваллуа өткір ұштары», 5 кескіштер, 2 тескіштер, 2 шынайы қару түрлері, 1 бифасты қару, 4 ретушьтелген пластина, 5 ретушьтелген пластина, 1 құрамдас қару - ретушьтелген платинадағы кескіштер. Бұл жерде 2 жақсы өзектастар (нуклеус) - сына тәрізді нуклеус-қырғыш, конус тәрізді өзектас (нуклеус) кездеседі.

50-60 см тереңдікте тек 4 қару ғана кездесті: пластиналардың сынықтарынан дайындалған тісті - ұңғымалы, өзектас (нуклеус) сынықтарынан жасалған қарулар, қатты бөлшектелген, 2 ретушьтелген пластиналар - қыры ретушьтелген, ал басқасы - бір жақ шеті ірі ретушьтелінген.

Тас қарулар жинағы Тоқтауыл кешенді тұрақ екендігі анықталды. өйткені бүл жерде мезолит кезеңінде аңшылар тоқтайтын орын болған, тасты шикізат табылып, алғашқы өңдеу жұмыстары, яғни, өзектастар дайындалып, отщеп және пластина түрінде үлгілері қалыптасып, қару-жарақ жасалынды. Аңшылыққа керек найза ұштары, жебе ұштары т.б. секілді қару түрлері дайындалды. Тоқтауыл тұрағының экологиялық жағдайы ол уақытта мұздану дәуірінен кейін қатал болған.

Неолит кезеңінде Тоқтауыл жері аңшылармен қоса ұжымның басқа да мүшелері мекендеген. Бұл маңда өзектастардың өңдеу жұмыстары, жарып түсіру әдістері қолданылған, аңшылық олжалар жайластырылған, теріні өңдеу жұмыстары жүргізілген. Бұл атлантика уақыты, голоценнің климаттық өзгерген кезі.

Жинақтағы құралдар энеолит дәуіріне сәйкес. Бұл кезеңде сапасыз шикізат кең көлемде қолданылды. Аса ұқыптылықпен дайындалмаған, екінші рет өңделмеген. Климаттық құбылыстар аяқталып, қазіргі кезеңнің ауа-райына сәйкес бола бастады.

Қола дәуірінде шатқалға аңшылар келіп тұрған. Фауналық қалдықтардың арасында тек жабайы аңдардың сүйектері ғана кездеспейді.