主体部の埋葬施設は未調査のため明らかとなっていないが、後円部墳頂の平坦面において竪穴式の主体部が想定されている[3]。盗掘を受けているため、現在の墳頂部は盗掘壙により陥没し、周辺には盗掘由来と見られる小砂礫が散在する状態である[14]。後円部南側の裾には、石棺部材と見られる石材の一部が転落した状態で残存する[14]。部材の一部と見られている[14]。同文書によると、当時にはすでに古墳は盗掘を受けており、掘り出されていた一枚石が墓石として使用されていた[15]。絵図には長さ9尺余(約2.7メートル:突起除く)・幅5尺余(約1.5メートル)・厚さ1尺余(約0.3メートル)の石材が描かれているが、両端にある縄掛け突起や表面に彫られた溝などから、長持形石棺の底石材であったとされる[14]。この石材は、上記の現存石材とは寸法が異なるため別の部材と見られるが、現存石材以外の部材は行方不明のため詳細は明らかでない[14]。本古墳で使用された組合式の長持形石棺は、畿内の大王墓や地方最有力首長層にしか使用例のない珍しいものになる[14]。そのお富士山古墳出土棺を上回る規模になる[14]。両棺とも同一の製作技法であり、いずれも当地に派遣された畿内工人の手になると考えられることから、その背景として製作当時において上毛野の首長と畿内王権とが同盟関係にあったことが推測される[14][18]。