연무리 돌무지무덤은 연무리 소재지에서 서북으로 약 4㎞ 거리의 압록강 남안에 전개된 평야지대에 있다. 연무리와 인접한 운평리를 비롯해 주위에 많은 돌무지무덤이 분포되어 있다. 이 돌무지무덤은 북한 사회과학원 소속 고고학 및 민속학연구소에서 1988년 4월 26일부터 5월 15일까지 조사하였다.
연무리 돌무지무덤 가운데 제2호는 기단 없이 막돌로 쌓아 만든 돌무지무덤이다. 규모는 남북 길이 28m, 동서 너비 16.5m, 높이 2.5m이다. 무덤덧널은 2∼3㎝ 두께의 사토층(沙土層)과 그 아래 40㎝ 정도의 모래섞인 검은흙층 밑에서 나타났다. 크기는 길이 3m, 너비 1.2m이다.
축조방법은 모래섞인 붉은흙층을 약 10㎝ 두께로 다져서 무덤덧널 바닥을 정지(整地)한 다음 납작한 돌들을 겹쳐 쌓아서 벽을 세웠다. 묵방리 제30호 고인돌, 운평리 4지구 제8호 돌무지무덤의 경우와 같이 무덤덧널 내에 자갈돌이나 막돌로 채워 넣는 방법으로 마무리하였다.
유물은 북쪽 무덤덧널의 모래섞인 검은흙층의 최하층과 무덤에서 뼈구슬·청동제품·토제품·녹청색유리편·토기편·노루 대퇴골·소 대퇴골편·돼지이빨 등 짐승의 각골편(角骨片)이 출토되었다. 특히, 토기의 문양은 융기된 곡선무늬·격자무늬·사각형 연속무늬가 장식되어 있는 것이 특이하다.
연무리 돌무지무덤 제2호는 평면에서 볼 때 네 모서리에 돌출부분이 있는 것이 특징인데, 이와 같은 구조의 고구려 돌무지무덤은 처음이다. 이 돌무지무덤과 형태가 유사한 일본 시마네현〔島根縣〕미즈호정〔瑞穗町〕의 사우돌출형방분(四隅突出形方墳) 또는 사우돌출형분구묘(四隅突出形墳丘墓) 발생시기는 야요이시대〔彌生時代〕후기인 3세기 이후로 추정된다. 그러므로 연무리 돌무지무덤 제2호는 일본에 소재하는 사우돌출형방분의 시원적 형태로 파악되는 유적으로서 중요하게 평가된다.