A vizsgálat során Divald Károly fotográfus 21 különböző helyzetben fényképfelvételt készített a Szent Koronáról, Rauscher Lajos, a Mintarajziskola (a későbbi Képzőművészeti Főiskola) tanára pedig rajzokat és festményeket. Az ékkövek fajtájának megállapítására szakértőt vontak be: Krenner József ásványkutatót, a Műegyetem tanárát. A vizsgálat motivációját Ipolyi püspök így határozta meg: „eddig a szent koronánknak hű képmását nem ismertük, s a valóságnak megfelelő előállását nem bírtuk”. Eredményeiről annak vezetőjétől, illetve Pulszky Károlytól egy-egy rövid cikk jelent meg 1880-ban az MTA Értesítőjében, valamint az Archaeológiai Értesítőben, majd Ipolyi Arnold 1886-ban könyvet adott közre róla.
Bár a vizsgálatot főrangú személyek – köztük I. Ferenc József király, Rudolf trónörökös, József főherceg, Haynald bíboros – különböző időpontokban történő rövid látogatása meg-megakasztotta, elegendő idő állt a kutatók rendelkezésére, hogy alapos munkát végezzenek. Kezükbe vehették a Koronát, amire későbbi tanulmányozóinak csak 1946-tól nyílt újra lehetősége. Olyan részvizsgálatot is módjukban állt elvégezni, amely azóta sem adatott meg senkinek: leszerelhették a pántok tetejéről a keresztet, és közvetlenül tanulmányozhatták a felső Pantokrátor-kép közepén lévő, a keresztet befogadó lyukat. Ez lehetővé tette volna a számukra, hogy biztos választ adjanak arra a vitatott kérdésre, hogy a lyukat utólag fúrták vagy eredetileg is azzal készült a zománclemez, ám megfelelő szakértelem híján ez elmaradt. (E sorok írója Szelényi Károly modern felvételeinek képtechnikai eszközökkel történő összemontírozását követően arra következtetett, hogy a Pantokrátor-kép a lyukkal együtt készült. Ugyanerre az eredményre jutott a Koronát vizsgáló aranyműves csoport is.)
Ipolyi Arnold és munkatársai nem vették észre az abroncs zománcképeinek eltérő művészi színvonalát, és hogy azok három, különböző stílusban dolgozó és eltérő képességű művész alkotásai, valamint azt sem, hogy a hátsó oromzaton Dukász Mihály bizánci császár (1071–78) képmásának mérete vízszintesen és függőlegesen egyaránt jelentősen meghaladja a mögötte lévő keretéét. Sőt, alatta gyöngyöket kellett eltávolítani, hogy valamilyen módon el lehessen helyezni a zománclemezt, s pusztán emiatt kétséges, hogy eredeti eleme volt-e a Szent Koronának. 1957-ig kellett várni, amíg ez a szemet szúró, szabálytalan elhelyezés valakinek, nevezetesen Bárányné Oberschall Magda művészettörténésznek feltűnt. Azóta a Dukász-kép másodlagos volta a Koronán kétségtelenül bebizonyosodott. A műtörténész Henszlmann Imre és Pulszky Károly felületességének oka az lehetett, hogy nem is feltételezték azt, amit az elmúlt két évtized kutatásai igazoltak: a Szent Korona nagyszámú, zománcképeket, ékköveket és gyöngyöket érintő cserék és átalakításokon ment keresztül, melyek döntő többsége az újkorban történt. Ők – néhány sérülésétől eltekintve – úgy vélték, hogy nemzeti kincsünk az eredeti állapotában van.