一九四一年，石井部队改称“满洲第七三一部队”，编制三千余人，顶峰时有达到四千五百多人的规模，成为当时规模最大的细菌培养基地。成员从常规部队中选拔，经过内部流程，隐秘进入七三一部队。日军还组建了七三一部队少年班，称为“少年技术见习队”。从一九三七年到一九四五年，招了六期二百三十余人。