В 1957 году, после того как в Москве прошёл VI Всемирный фестиваль молодёжи и студентов, Арутюнов примкнул к чукотской экспедиции М. Г. Левина, где работал до 1987 года. В ходе работ в составе экспедиции исследователь разработал типологическую схему гарпунных наконечников, более тысячи которых было найдено в двух могильниках. Арутюнов распределил их по группам, выявив их встречаемость и сочетаемость и придя к заключениям, что они собой представляли, как были увязаны с хронологией, экологией, родовой структурой населения. Позднее на основе данных, полученных в экспедиции, были написаны труды «Уэленский могильник» (1969) и «Эквенский могильник» (1975).