화룡 용두산고분군은 1980년 연변박물관에서 정효공주(貞孝公主)무덤 발굴과 함께 그 주변 조사를 진행하면서 발견되었다. 정효공주무덤 동쪽에 있는 산 정상에서 산기슭까지 약 200m에 이르는 경사지에는 비교적 평평한 몇 개의 작은 대지들이 조성되어 있다. 각 대지마다 2∼3기의 무덤이 분포하는데 고분으로 파악된 것은 10여 기 정도이다. 아직 정식 발굴조사가 이루어지지는 않았다. 현재 중국의 전국중점문물보호단위(全國重點文物保護單位)로 지정되어 있다.
용두산고분군의 무덤 대부분은 가공된 석재로 널방〔玄室〕을 만들고 그 위에 흙으로 봉분을 조성한 돌덧널무덤〔石槨封土墓〕이다. 봉토가 잘 남아 있는 1기를 제외하면 나머지는 모두 무덤에 사용한 석재가 지표상에 노출되어 있다. 무덤의 규모는 비교적 크며 노출된 석재의 범위는 4×5m 정도이다.
정효공주무덤도 바로 이 고분군의 정상에 자리잡고 있다. 정효공주무덤은 대략 남북방향으로, 남북 길이 약 15m, 동서 너비 약 7m이다. 벽돌과 판석으로 쌓았는데, 무덤길〔墓道〕·묘문(墓門)·널길〔羨道〕·널방 및 탑(塔)의 5개 부분으로 구성되어 있다. 이 무덤에서 발견된 묘비(墓碑)는 완벽한 상태이기 때문에 육정산고분군(六頂山古墳群)에서 발견된 정혜공주(貞惠公主)의 비문에서 판독되지 않은 부분을 보완할 수 있었고, 이 비문을 통하여 정효공주가 발해 제3대 문왕의 4녀로 정혜공주와는 자매간인 것을 확인할 수 있었다
정효공주무덤에서 약 70m 떨어진 산비탈에 있는 파괴된 고분의 상황을 살펴보면, 동·서·북 3면은 정연하게 가공된 석판을 쌓아 무덤 벽을 만들고 천장에는 큰 판돌을 덮어 마무리하였다. 무덤 벽에는 백회를 바르고 그 위에 벽화를 그렸으나 모두 떨어져나가 벽화 잔편은 널방 바닥에 쌓여 있다. 널방의 크기는 남북 길이 3m, 동서 너비 2m, 높이 1.9m이다.
봉토가 잘 남아 있는 무덤의 경우 잔존하는 봉토의 크기는 남북 22m, 동서 10m, 높이 약 1.5m이다. 무덤 앞 동서 양쪽에는 네모기둥모양의 긴 석재를 세워놓았다. 하나는 길이 42㎝, 너비 36㎝, 높이 1.23m이며 다른 하나는 길이 36㎝, 너비 34㎝, 높이 1.08m이다. 한편 다른 5기의 무덤 위쪽에서는 벽돌과 기와 등의 유물이 확인되는데 원래 무덤 위에는 건축물을 세웠던 것으로 추정된다.
용두산고분군은 인근에 위치한 서고성(西古城)과 밀접한 관련이 있는 것으로 여겨진다. 이 고분군은 발해 5경 가운데 하나인 중경현덕부(中京顯德府)가 수도 역할을 하던 8세기 중·후반을 중심으로 발해 왕실 또는 귀족의 시신을 매장하였던 집단 묘역이었을 것으로 판단된다. 특히 정효공주무덤에서 발굴된 묘비를 통해 정효공주와 문왕, 정혜공주와의 관계를 밝혀냄으로써 문헌에서 드러나지 않은 발해사를 고증하였다는 역사적 의미가 자못 크다.