Организацию спасательных работ с 24.02 поручили руководителю военной кафедры УПИ полковнику Георгию Семеновичу Ортюкову. Ортюков смог договориться с начальником ВВС округа о выделении самолета и двух вертолетов, а Масленников занялся подготовкой и организацией действий поисковых групп из туристов и альпинистов. Радиосвязь с группами налаживали с помощью радистов Неволина и Ябурова Северной геологической экспедиции (рук. Сульман). С помощью областных и местных властей и МВД к поискам привлекли группу военных во главе с капитаном Чернышовым из В/Ч-6602 (соединение внутренних войск МВД в Ивделе). Привлекли проводников Моисеева и Мостового со служебно-розыскными собаками, а позже — солдат охраны Ивдельлага под командованием лейтенанта Потапова и саперов подполковника Шестопалова с миноискателями.
К поискам также были привлечены местные жители, — семейства манси Куриковых, Анямовых из поселка Суеватпауль и охотники Коми. Семейство Бахтияровых вело поиск туристов в своей зоне обитания по долинам Вижая и Тошемки. К группам поиска присоединились некоторые местные жители: охотники, лесники (Пашин, Кузнецов), военные (Чеглаков). Активно опрашивали охотников, изыскателей и местных жителей, не видели ли они туристскую группу Дятлова. Предупреждали о необходимости информировать штаб поиска при обнаружении любых следов пропавшей группы.
Район поиска был огромен, а авиаразведке и заброскам групп на военных вертолетах в ходе поисков временами очень мешал недостаток времени короткого зимнего дня (всего 6 часов) и неблагоприятные погодные условия. Обзор из самолета весьма ограничен, поэтому обнаружить группу или разглядеть на снегу следы лыж на просторах тайги очень трудно. Для такого района силы спасателей были явно недостаточными. Поэтому штаб поиска пытался тактически сузить зону поисков. Главное внимание сосредоточили на наиболее удаленном, сложном и опасном районе от горы Отортен до Ойко-Чакура. Поэтому две первые поисковые группы решили высадить в районе горы Отортен (северная группа Слобцова) и в районе Ойко-Чакура (южная группа Гребенника), — в 70 км южнее Отортена. Двигаясь навстречу друг другу, эти группы должны были отыскать следы Дятлова и встретиться на хребте. Отрядам поисковиков ставилась задача найти следы пропавшей группы: лыжные следы и следы стоянок, выйти по ним к месту аварии и оказать помощь группе Дятлова.
Поисковые работы являлись и спасательными, поскольку спасать следовало и живых, и мертвых, — для захоронения и выяснения причин гибели. Но все надеялись на благоприятный исход поисков, — здесь для успеха требовалось как можно быстрее разыскать живых участников группы Дятлова. А задержка с поиском погибших была не столь критичной, поскольку уже не могла предотвратить трагедию.
Тактически поиски строили так: после высадки в районе поиска группа разделялась на несколько разведывательных звеньев из 2–3 человек, которые производили в течение одного дня поиск следов налегке в радиальных направлениях на расстояние несколько километров с возвратом к своему биваку. Условия радиальных разведок определяли по местности, пытаясь угадать, каким путем могла пойти группа Дятлова. Затем группа в полном составе перемещалась в новую точку на предполагаемом маршруте дятловцев, оборудовала новый бивак, и вновь производила поиск в радиальных направлениях силами разведывательных звеньев. Разведка в боковых направлениях позволяла надеяться на то, что поисковики рано или поздно наткнутся на линейный лыжный след, оставленный группой Дятлова. В случае обнаружения такого следа группы предполагали двигаться по нему, отыскивая места стоянок дятловцев и место их аварии. Вот так решили найти сначала следы, а затем и саму аварийную группу. До появления радистов указания группам давались сбросом вымпелов с самолетов, а ответ поисковики давали путем укладки на снегу в виде условного знака (буквы).
Одна за другой группы спасателей уходили в район поиска, высаживались с вертолетов и двигались по тайге и горам, ища следы пропавшей группы. По масштабам и длительности в то время эти спасательные работы оказались беспрецедентными. Позже более длительные и масштабные работы имели место после чивруайской трагедии 23.01.73 г. с группой КуАИ, — она описана ниже в главе об авариях-аналогах.
Группа Бориса Слобцова, самая молодая по составу студентов, собралась первой. В нее входили два местных жителя, — лесник Иван Пашин и офицер МВД (пожарник) с опытом таежного охотника Алексей Чеглаков. А также студенты УПИ: Вадим Брусницин, Стас Девятов, Юрий Коптелов, Вячеслав Кротов, Владимир Лебедев, Владимир Стрельников, Вячеслав Хализов, Михаил Шаравин, — всего 11 человек. Группу со снаряжением и недельным запасом продуктов из Свердловска на самолете перевезли на военный аэродром города Ивделя 22 февраля. На следующий день на вертолетах группу двумя частями перебросили и высадили, как позднее установили, у горы Пумсалнель (1055, а на старых картах: 1023) в восточном отроге горы Отортен. В массиве Отортена есть три крупные вершины, и в условиях плохой видимости авиаторы не смогли найти главную из них и высадить группу более точно, поскольку вначале планировалось доставить спасателей еще ближе к Отортену, — в самые верховья истоков Лозьвы.
После высадки, выхода разведывательного звена на гору «1023» для определения местонахождения, спуска к Лозьве и оборудования бивака (23.02) группа Слобцова 24.02 пересекла истоки Лозьвы, стремясь отыскать следы группы Дятлова. Следы не нашли, но поняли, что они могли сохраниться только в тайге. А на открытой части гор снег представлял твердый наст, на котором лыжи не оставляли следов. Поэтому решили искать следы внизу, в тайге, и пересечь лесную часть долины Ауспии, по которой лежал другой возможный путь группы Дятлова. 24-го февраля группа Слобцова двинулась на юг, — к долине Ауспии.
23 февраля из поселка Суеватпауль на Ауспию вышла группа Степана Курикова из 5 человек, — Степан, два его родственника, охотник Николай Анямов и радист-геолог Егор Неволин. 24 февраля в район горы Ойко-Чакур высадили южную группу Олега Гребенника (О. И. Гребенник, Владимир Шляпин и еще 4 туриста).
26 февраля в 30 км южнее Отортена на водораздел в верховья рек Вишера и Пурма (примерно в 25 км от «перевала горы Холатчахль 1079») высадили группу военных капитана Чернышова с опытными следопытами, — капитаном Власовым, старшиной Сидоровым, ст. сержантом Верховским и вольнонаёмным Яблонским (5 человек).
Аксельрод сумел договориться и вылетел в Ивдель 24.02 вместе с Типикиным и Согриным, и группу Аксельрода 26.02 (около 16.00) высадили в 8 км восточнее горы Отортен, — у горы Пумсалнель, где тремя днями ранее и группу Слобцова. Аксельрод предполагал, что группа Дятлова не дошла до Отортена, и ему следовало проверить это предположение для определения места аварии. 27 февраля Аксельрод с Согриным и Типикиным обследовали окрестности Отортена, пройдя более 40 км. С вершины Отортена сняли записку группы МГУ, датированную 1956 годом. Следы группы Дятлова не обнаружили.
Группу Карелина планировали перебросить в верховья истоков реки Ниолс между группами Гребенника и Чернышова, — в район горы Сампалчахль (910). Карелинцы с 9 по 24.02 совершали поход в районе горы Молебный Камень, — на 50–60 южнее группы Дятлова. В начале похода в районе горы Ойко-Чакур у них планировалась встреча с группой Дятлова, но встреча не состоялась, — все решили, что Дятлов не успел дойти до крайней южной точки своего маршрута и спустился по Тошемке в Вижай. В состав группы Карелина входили: Атманаки Георгий, Борисов Борис, Горячко Олег, Гранин Виктор, Карелин Владислав, Сердитых Евгений, Скутин Владимир, Шавкунов Владимир. В столовой на вокзале (25.02) города Серова к группе подошел случайный посетитель (назвавшийся представителем Северной геологической партии) и спросил: «Что это за группа? Не вас ли разыскивают?..». Это сразу насторожило: «Как «разыскивают»? У нас еще не закончился контрольный срок!..». Поспешили позвонить в Свердловск, узнали от Орловой о пропаже группы Дятлова и об организации штаба поиска в Ивделе. До Ивделя сразу не дозвонились, но через милицию уточнили ситуацию и получили указание по возможности следовать в Ивдель. Двоих наиболее уставших и наименее сильных участников (Горячко и Гранина) отправили в Свердловск, а остальные шестеро устремились на помощь спасателям и приехали в Ивдель на поезде 25.02 в 23.00. 26-го Атманаки и Скутин летали на самолете в разведку для уточнения места высадки группы Аксельрода (в районе Отортена).