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대왕묘는 지름 30m, 높이 5m 정도, 소왕묘는 지름 24m, 높이 3.5m 정도의 원분(圓墳)이다. 내부는 각각 크고 작은 차이는 있으나 모두 부여 능산리고분 돌방과 같은 형식의 판석재 굴식돌방이다.

대왕묘의 돌방 바닥은 봉분 꼭대기로부터 7.2m 아래에 위치한다. 널방[玄室]의 규모는 남북 장축의 장방형 평면으로서 길이 3.80m, 너비 1.78m, 높이 2.27m이다. 남면 중앙에 널길[羨道]이 설치되었다. 널문[羨門]은 너비 1.0m, 높이 1.5m이고, 널길의 길이는 1.0m 정도이다. 널문과 널길 입구는 판석을 세워 막았다. 전장은 4.98m이다.

네 벽, 바닥, 천장을 모두 다듬은 판석으로 조립하였다. 양측벽과 천장 사이에는 장대석을 안으로 기울게 끼워 단면 육각형을 이뤘다. 이러한 형식은 부여 능산리나 완주 둔산리고분에서 볼 수 있다. 바닥 중앙에는 1장의 석재로 된 널받침[棺臺]이 한 단 높게 놓였다. 널받침은 길이 2.71m, 너비 0.85m이다.

유물은 조사 당시 도굴되어 있었으나 나무널[木棺]은 복원되어 국립중앙박물관에 보관되어 있다. 그 실측도에 따르면 나무널은 뚜껑 윗단면이 호형이며 관못과 관고리가 있다. 관고리에는 8엽(葉) 연꽃형의 밑동쇠[座金具]가 있다. 나무널의 크기는 길이 2.4m, 너비 0.76m, 높이 0.7m이다.

소왕묘의 돌방 바닥은 봉분 윗면으로부터 5. 5m 아래에 위치한다. 돌방의 형식과 석재 등은 대왕묘와 같다. 널방의 규모는 길이 3.2m, 너비 1.3m, 높이 1.7m로서 약간 작다.