У середині XIX століття криміналісти дійшли до висновку, що найдетальніший опис слідів злочину у протоколі або іншому документі точного уявлення про сліди дати не міг. Це пов’язано з тим, що такий опис неминуче залежить не тільки від об’єктивних властивостей слідів, але й від суб’єктивних якостей особи, що їх описує. Цим пояснювалося прагнення знайти і застосовувати на практиці об’єктивні методи фіксації. Тому, поряд з описом, стали застосовуватися методи вимірювання слідів. Першими технічними засобами, що застосовувалися з цією метою у нашій країні, служив аршин.

У середині ХІХ століття виникла думка про можливість моделювання об’ємних слідів, тобто про виготовлення з них зліпків. Перший крок у цьому напрямку був зроблений у 1850 році французом Гюгуленом, який запропонував закріплювати сліди ніг за допомогою розплавленого стеарину. Розроблений ним спосіб виготовлення зліпків полягав у наступному: по краях сліду на підставці з цегли закріплювалася дротяна сітка з таким розрахунком, щоб вона перебувала на висоті трьох-чотирьох сантиметрів від ґрунту. На сітку поміщався залізний лист із розпеченим вугіллям. Після того, як ґрунт нагрівався до температури близько 100 градусів за Цельсієм, сітку та залізний аркуш забирали, а на слід через тонке волосяне сито просівали приблизно 100 грамів стеаринового порошку. Потрапляючи на нагрітий ґрунт, порошок перетворювався на розплавлену масу, що просочувала слід. Після закінчення цієї операції землі давали охолонути, а потім, з великою обережністю, витягали з неї застиглу стеаринову форму. Щоб надати їй необхідної міцності, на верхню частину форми наносився шар гіпсу в кілька сантиметрів [44, с.35]. Хоча спосіб Гюгулена рекомендувався всіма підручниками судової медицини й криміналістики аж до початку минулого століття, широкого практичного застосування він все ж таки не одержав, оскільки був занадто складним і трудомістким, до того ж і результати його застосування виявлялися не завжди вдалими. Більш простим і в той самий час більш ефективним виявився спосіб фіксації об’ємних слідів злочину, зокрема слідів ніг і взуття людини, за допомогою гіпсових зліпків, розроблений російським лікарем А.Е. Борхманом, який у подальшому отримав назву «спосіб Борхмана» [52, с.218]. Перше повідомлення про відкриття даного способу з’явилося в пресі в 1867 році, але у російських судах гіпсові зліпки стали фігурувати як докази лише наприкінці XIX століття.

Після винаходу фотографії з’явилася можливість фіксації слідів шляхом їх фотографічного зображення. При цьому Г. Гросс ще наприкінці ХІХ століття рекомендував застосовувати фотографію перед використанням інших способів фіксації, пов’язаних з можливою деформацією або знищенням слідів [29, с.166]. Проте, у російській дореволюційній дійсності фотографічне фіксування слідів провадилося вкрай рідко.

Починаючи із середини ХІХ століття, відбувається систематизація криміналістичних знань у збірниках практичних рекомендацій, направлених слідчим і суддям. Так, у 1838 – 1841 роках у Франкфурті було видано двотомне «Керівництво із судового розслідування» Людвіга фон Ягеманна, перший том якого був присвячений теорії розслідування, а у другому томі на 344 прикладах з практики був розглянутий зміст «прагматики розслідування» – викладені поради і рекомендації з його провадження, низка яких носила яскраво виражений криміналістичний характер [64, с.83]. У цей же період відбувається видання подібних робіт і в Російській імперії. Зокрема, було видано такі праці як «Підстави кримінального судочинства із застосуванням до російського кримінального судочинства» Я. Баршева (1841 рік), «Правила і форми провадження слідства, складені за Зводом законів» Е. Колоколова (1850 рік) та інші. Крім того, у літературі почали з’являтися рекомендації з виявлення дописок, стирань та інших змін у заповітах, купчих та інших документах про операції.

Розвиток судової медицини як наукової дисципліни, поставленої на службу правосуддю, зумовив появу процесуальної фігури освідченої особи: судові лікарі стали неодмінними учасниками справ про посягання на життя та тілесні ушкодження. Потім на допомогу почали закликатися освідчені особи з інших галузей науки, техніки, ремесла. Активно формується інститут судової експертизи, що послужило ще одним стимулом розвитку та використання криміналістичних знань.

Наприкінці XIX століття – початку XX століття виявилася тенденція консолідації криміналістичних знань, яка знайшла вияв у працях цілої плеяди поліцейських і судових чиновників та вчених-криміналістів. Ця діяльність відбувалася за трьома напрямами:

1) розробка та вдосконалення засобів кримінальної реєстрації (як тоді іменувалася криміналістична реєстрація) та розшуку злочинців, в чому особливо були зацікавлені органи поліції;

2) розробка наукових методів дослідження речових доказів;

3) розробка та систематизація прийомів і методів організації та планування розслідування, засобів, прийомів і методів виявлення, фіксації та використання доказів.

Перший напрям був представлений переважно дослідженнями в галузі антропометрії, дактилоскопії, описання зовнішності людини, фотографії. Так, у 1882 році співробітник Паризької поліцейської префектури Альфонс Бертільон запропонував метод антропометричної реєстрації та ототожнення злочинців, заснований на викладеннях бельгійського статистика Кетле, який довів, що в світі немає двох людей з однаковими розмірами всіх частин тіла. Бертільон запропонував проводити 11 вимірювань, достатніх, на його думку, для того, щоб при повторному затриманні встановити особу людини. Цей метод отримав назву «бертільонаж» і незабаром був впроваджений у багатьох країнах, у тому числі й в Російській імперії, де в 1890 році відкрилося перше антропометричне бюро.

Проте, майже відразу виявилися істотні недоліки антропометричного методу, оскільки досягти необхідної точності вимірювань тіла для поліцейських чиновників, особливо провінційних, було складно, вельми вірогідними були помилки. На заваді знаходилася й мінливість росту людини, причому Бертільон вважав, що він продовжується до 23 років, а інші вчені називали інші цифри –