Верхний мезолитический слой (слой M1) вскрыт на площади 30 кв. м; 2–5 слои — на площади 20 кв. м; 6, 7 слои — в небольшом шурфе. Все слои разделены стерильными прослойками, некоторые из них превышают по мощности 1 м. Датировке мезолитических слоев голоценом помогает современный состав фауны. По определению Н.К. Верещагина, археологические слои 1–3 содержали остатки благородного оленя, кавказского козла, дикого кабана, зайца, серой куропатки и большое количество раковин Helix. Несколько отличен состав фауны из слоев М4 и М5, где преобладают остатки серны и косули, встречаются кости кабана, лисицы, суслика малого и серой куропатки. Фауна бедных нижележащих слоев не определена.
Верхний мезолитический слой (M1) содержит золу и скопления раковин Helix. Многие из них побывали в огне. Инвентарь сконцентрирован вокруг двух небольших кострищ. Одно было округлым, диаметром около 1 м; второе имело овальную (1x1,5 м) форму. Орудия изготовлялись из обсидиана, реже из мелового кремня. Основная часть коллекции — мелкие (2–5 см длины) ножевидные пластины без следов обработки и небольшие призматические нуклеусы. Судя по количеству отщепов и чешуек в слое, обработка камня проводилась на стоянке. Найдены также два округлых скребка и несколько костяных составных орудий с пазами для вкладышей. Одно из них сохранилось целиком: плоское, длиной около 15,5 см биконическое орудие из метакарпальной кости благородного оленя, в пазе для вкладышей — несколько обломков пластинок. Орудие покрыто насечкой из коротких поперечных линий. Два других фрагмента — обломки дротиков с пазом по одной из сторон. Здесь же найдены костяной стержень без паза, обломок кости со следами работы в качестве отжимника и подтреугольная плоская подвеска из сланца. Небольшой материал из слоя 2 был сосредоточен вокруг очажного пятна, типологически он очень близок описанному выше.
Слой М3 залегал на глубине 4 м и имел сплошное распространение на вскрытой площади; по характеру производственного инвентаря и хозяйственным остаткам он существенно отличается от вышележащих. В слое совершенно отсутствовали раковины Helix. Изменились приемы расщепления камня: пластины скалывались с уплощенных односторонних косоплощадочных нуклеусов. Обработка камня проводилась на месте. Много пластин без обработки, короткие округлые скребки, угловые резцы; характерны пластины с боковыми выемками, оформленными крутой ретушью. Около двух десятков крупных (около 3–4 см) высоких сегментов из обсидиана, реже из кремня. По дуге орудия обработаны крутой ретушью со стороны спинки. Выделенный С.Н. Замятниным сегментовидный наконечник типологически близок сегментам. Три острия со скошенным краем на ножевидных пластинах (табл. 67).
В слое М4, тонком (1–2 см), со скоплениями золы и розовыми обожженными пятнами, найдены костяное шило и крупный сегмент, близкий орудиям из вышележащего слоя М3.
Слой М5 лежит на глубине 5–5,2 м, в основании толщи В и представляет пачку перекрывающих друг друга тонких линз, разделенных стерильными прослойками. Небольшая коллекция отличается от вышележащих. Кремня становится значительно больше. Технику раскалывания камня характеризуют призматические нуклеусы. Много крупных правильных ножевидных пластин. Обработка камня проводилась на месте. Один из нуклеусов превращен в нуклевидный скребок. Другой скребок представляет короткое двойное орудие на ножевидной пластине с плоскими заломами со стороны брюшка, образовавшимися от работы им как долотом. Короткий концевой скребок выполнен на отщепе. Резцов в слое М5 не найдено. Характерны две пластины, круто ретушированные по одной и двум боковым краям. Один нуклевидный обломок использовался как отжимник.
Слои М6 и М7 залегают соответственно на глубине 6,6 и 6,8 м, приурочены к верхней части толщи С, очень бедны материалом. В слое М6 найдены осколки кремня, обломки костей, две ножевидные пластины, одна из них со скребковой ретушью на конце. В слое М7 прослежена часть большого кострища, содержащего осколки кремня, обломки костей и один нуклеус.
Таким образом, в Сосруко выделяются два выразительных мезолитических комплекса (табл. 67). Для верхнего характерны мелкие неретушированные ножевидные пластины-вкладыши и костяные основы составных орудий (слои М1-М2); для нижнего — ножевидные пластины с выемками и высокие сегменты (слои М3-М4). Невыразительные материалы из слоев М5-М7 С.Н. Замятнин также предварительно относит к мезолиту (