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 5세기 후반에서 6세기 전반까지 축조된 대형 봉토분 내 수혈식 석곽묘에는 들보시설이 확인되었으며, 일부 석곽묘의 발치에는 순장 인골과 더불어 갑주류와 환두대도 등 무기류, 장식마구류, 유자이기 등이 화염형투창고배 등과 함께 출토되었다. 특히 고분군 내에서 다량의 철기유물이 부장되는 등 아라가야의 뛰어난 철 생산력을 단적으로 보여주고 있다. 1992년 초대형 목곽묘인 마갑총(馬甲塚)이 조사되었고, 1992~1997년에는 고총고분인 5호분, 8호분, 15호분 등이 조사되었다. 1997~1999년까지 실시된 경남고고학연구소의 발굴조사, 2006년 동아세아문화재연구원에 의해 실시된 도항리 6호분 발굴조사 등 30여 차례 발굴조사가 이루어졌다. 김해 대성동고분군에서는 강력한 정치집단을 상정할 만한 대형 목곽묘가 발굴조사되었다. 목곽묘에서는 광형철모, 파형동기 등 왜계유물과 북방계 유물인 동복, 마구류 등이 확인되어 가야와 북방왜와의 관계를 연구하는데 중요한 자료를 확보할 수 있게 되었다. 특히 대성동 29호분에서 출토된 동복, 13호분에서 출토된 방격규구사신경 등은 한(漢)군현과의 교류를 보여주는 유물들이며, 원판비고식행엽 등의 마구류와 찰갑 등 갑주류는 북방 유목민족과의 관련성을 보여준다. 또한 석제모조품, 파형동기, 통형동기 등은 일본열도와의 교류를 반영하는 것으로 가락국의 활발한 대외교류 양상을 보여주는 자료로 평가된다. 2009년부터 대성동 68호분부터 95호분까지 대성동고분박물관이 발굴하였다.
김해 대성동 고분군에서 광형철모, 파형동기 등 대형 목곽묘가 발굴조사되면서 가야와 북방 왜와의 관계를 연구하는 데 중요한 자료를 확보할 수 있게 되었다.