Učesnici u eksperimentu su bili obavešteni da učestvuju u ogledu u kome se ispituje uticaj kazne na učenje i pamćenje, da će upravljati elektrošokerom i da bi trebali obaviti eksperiment do kraja. Takođe, im je rečeno da će imati ulogu onog koji poučava, "učitelja" a druga osoba će biti onaj koji uči, "učenik". Oni su postavljeni ispred sprave sa prekidačima koji su aktivirali određenu voltažu. Prekidači su bili poređani od slabe prema jačoj voltaži (15 V-450 V). Kod trećeg prekidača bila je oznaka "opasnost: teški šok", dok su poslednja dva bila označena jednostavno sa "xxx".
Zadatak u eksperimentima je bio naizgled jednostavan. "Učitelj" je "učeniku" čitao neke reči, a njegov zadatak je bio da spari dve koje su mu date ranije. Ako pogreši ili ne odgovara, "učitelj" mu zadaje elektrošok, čija je jačina rasla sa svakim netačnim odgovorom, a istovremeno su se čuli bolni krici koji su kod "učenika" izazivali elektrošokovi. Učesnici u ekperimentu su samo mislili da daju elektrošokove, a "učenici" su bili uvežbani glumci. Oni nisu znali da je reč o obmani jer su njima emitovane tobožnje, unapred snimljene žalbe "učenika", koji se nije žalio sve dok ne bi dobio udar od 75 volti. Tada bi se čulo njegovo gunđanje, na 120 volti protest da su šokovi stvarno bolni, a na šok od 135 volti bolno stenjanje. Od 150 volti "učitelj" bi čuo insistiranje "učenika" da ga pusti i da više ne želi da učestvuje u eksperimentu, a na 300 volti da više neće da odgovara. Od ove voltaže bi se nekoliko puta čuli krici i od 330 volti do "učitelja" ne bi dolazio odgovor ni žalba. Reakcije "učenika" su bile ključni elemenat ove laboratorijske situacije, jer su trebale da ubede stvarnog učesnika da je "učenik" žrtva šokova. U odsusutvu žalbi gotovo svaki učesnik u eksperimentu je išao do kraja, zadavao je šokove od 450 volti. Čak su i blage pritužbe koje su korišćene u kasnijem pilotskom istraživanju bile nedovoljne da navedu ispitanike da ne prati naloge eksperimentatora. Ako bi se ispitanik posle tobožnjih reakcija "učenika" dvoumio da li da uključi generator šoka ili ne, eksperimentator bi mu davao verbalni nalog da to učini. Postojala su četiri podstreka koje je eksperimentator koristio strogo po redosledu: 1) Molim vas, nastavite; 2) Eksperiment zahteva da nastavite; 3) Apsolutno je neophodno da nastavite; 4) Nemate drugog izbora, morate nastaviti. Ako bi ispitanik i posle četvrtog podstreka odbijao da nastavi, eksperiment se završavao.
Rezultati serije eksperimenata pokazali su zapanjujuće visoku spremnost, inače po svemu normalnih ljudi, da poslušaju zahtev autoriteta koji od njih traži da postupaju na način koji se kosi sa moralnim normama. Pokazalo se da će pojedinac iz puke poslušnosti, bez ikakvog očekivanja lične koristi i bez agresivnih pobuda, postupati protivno svojoj savesti i ugrožavati dobrobit druge osobe. Milgram je utvrdio da čak i kada ne pokazuju neposlušnost prema autoritetu, ali i kada se bune i negoduju zbog nanošenja bola drugoj osobi, ispitanici su bili učtivi, gotovo ponizni prema autoritetu. Nasuprot tome, kada su u jednoj od modifikacija dobili naređenja od drugog čoveka iz ogleda, neposlušnost se graničila sa pretnjama pa i fizičkim razračunavanjem sa "sadističkim" čovekom koji je zahtevao da se eksperiment privede kraju. Ali, ovaj čovek nije bio autoritet za njih.
