Đầu năm 1999, dự án Làng Văn hóa - Du lịch các dân tộc Việt Nam chưa triển khai nên các chuyên gia khảo cổ học đã khảo sát nhiều đảo trong khu vực thuộc quy hoạch dự án. Kết quả là xác định được mật độ phân bố dày đặc của các di tích. Về cơ bản, nhóm di tích và di vật đã phản ánh sinh động đời sống con người cách đây khoảng 4.000 - 5.000 năm, với kỹ thuật chế tác công cụ đá khá hoàn hảo. Ở phía nam Làng Văn hóa - Du lịch các dân tộc Việt Nam là không gian cư trú của người Mường. Bằng chứng là đã phát hiện di tích mộ Mường cổ có mật độ khá dày đặc, phân bố trên phạm vi rất rộng. Vậy cái tên Đồng Mô có liên quan gì với khu mộ này? Ở miền Bắc, nơi chôn người chết bao giờ cũng nằm ở ngoài đồng nên khi đưa ma gọi là “đưa ra đồng”. Chữ “đồng” cũng tương ứng với nghĩa trang, nghĩa địa, bãi tha ma. Còn mộ là địa điểm mai táng người chết. Trong tiếng Mường, nơi chôn người chết gọi là “mộ”, tương ứng với chữ “mộ” trong tiếng Việt. Xa xưa, tiếng Mường - Việt cổ không có thanh điệu nên “Đồng Mộ” được phát âm thành “Đồng Mô”.
Tại khu mộ Mường cổ, người ta đã thu được những di vật gồm mảnh gốm sứ, sành của bát, đĩa, âu, bình, thạp... với các loại men trắng ngà, men trắng hoa nâu, men ngọc và nâu trang trí ám họa, hoa cúc, hoa sen đặc trưng của gốm men thời Lý - Trần. Ở đây cũng có một số ít đồ gốm men trắng vẽ lam thời Lê sơ. Ngoài đồ sứ còn có đồ sành, chủ yếu là loại lon hình trụ, bu gà với gờ miệng vát hay vê tròn màu hồng và tím nhạt. Các lon sành được trang trí văn chải kết hợp với văn sóng nước khắc vạch là đặc trưng thời Trần, phổ biến trong di chỉ sản xuất gốm sứ Xóm Hống (Hải Dương). Từ những di vật này cho thấy, các mộ Mường có từ thế kỷ XII - XIII và thế kỷ XV - XVI.
Căn cứ vào đồ tùy táng và kè mộ, có thể xác định được thân phận của chủ nhân, họ giàu hay nghèo, có địa vị cao hay thấp trong xã hội. Trong mộ không có dấu tích di cốt là đặc điểm khá phổ biến của những ngôi mộ Mường cổ. Có ý kiến cho rằng, do mộ Mường được táng ở đồi cao nên không bị ngâm trong nước, lại được xử lý kỹ lưỡng với những lớp than tro mịn rải đều khắp huyệt nên di cốt đã bị phân hủy hoàn toàn. Lại có ý kiến rất đáng chú ý cho rằng, có thể người Mường sử dụng hình thức hỏa táng và dấu vết là những lớp than tro vẫn còn lưu lại trong mộ.
Vì là vùng đất cổ có con người cư trú từ rất sớm nên khu vực quanh hồ Đồng Mô có nhiều huyền thoại. Ngoài Sơn Tinh - Thủy Tinh thì còn có huyền thoại thần núi Chàng Rể chống lại quỷ Rồng Lửa. Đồi Keo Lá Chàm ngày nay thực ra là đồi Trăn, tên một hung nô của quỷ Rồng Lửa. Con đập phụ nối đồi Con Ma qua đồi Trăn đến đồi Máng Sòng chính là con đập trong huyền thoại mà thần núi Chàng Rể đã dựng nên. Xa hơn nữa, ở đồi La Gián còn dấu chân in trên đá đủ 5 ngón và gót của thần núi Chàng Rể diệt quỷ Rồng Lửa.
Năm 2008, một trận mưa lũ lịch sử đã xảy ra ở Hà Nội. Người ta đã phát hiện cá thể rùa ở hồ Đồng Mô giống như rùa ở hồ Hoàn Kiếm bò lên bờ. Năm 2011, chuyên gia của Chương trình Bảo tồn rùa châu Á trong quá trình quan sát đã phát hiện cá thể rùa thứ hai ở hồ Đồng Mô nhưng phải 9 năm sau, ngày 20-8-2020, họ mới chụp được ảnh. Sự muộn màng này có lý do vì hồ Đồng Mô rất rộng, khi phát hiện chưa kịp chụp ảnh thì rùa đã lặn. Con rùa này cũng giống như rùa hồ Hoàn Kiếm. Tại hồ Xuân Khanh cách hồ Đồng Mô không xa, người ta cũng phát hiện một con rùa giống như rùa hồ Hoàn Kiếm. Ngược lên Hòa Bình, tháng 4-1993, người ta cũng bắt được một con rùa nặng 175kg ở đầm Quỳnh Lâm, thành phố Hòa Bình. Vậy những con rùa này có mối liên hệ gì với rùa hồ Hoàn Kiếm, điều đó đến giờ vẫn còn là câu hỏi.
Đồng Mô là một trong rất ít hồ nhân tạo đẹp nhất Việt Nam. Lòng hồ có 21 đảo lớn nhỏ, cây xanh mướt. Từ một hồ chủ yếu để tích nước phục vụ sản xuất nông nghiệp, ngày nay, hồ Đồng Mô được khai thác để phục vụ du lịch, nghỉ dưỡng.