Содержание ряда частей и глав в принципе допускает авторское участив Панаевой, но значительно более соответствует жизненному опыту и литературной деятельности Некрасова.
Части первая и вторая, посвященные усадебной теме, в некоторых подробностях соотносятся со сведениями о родственниках Панаевой. Аня, красавица и будущая актриса, напоминает сестру Панаевой Анну, дебютировавшую перед замужеством на сцене Александрийского театра. История Петруши, поссорившегося с опекуном и затем воевавшего на Кавказе, близка к биографии брата Панаевой (ср. также соответствующий эпизод в повести «Семейство Тальниковых»). Однако значение этих сопоставлений сводится до минимума при обращении к сведениям о родственниках Некрасова. Сестру Некрасова, гувернантку (ср. с мадемуазель Анет), также звали Анной. Героиня романа похожа на нее и наружностью, и характером. Брат Некрасова Константин, не пользовавшийся расположением отца, по окончании кадетского корпуса вынужден был отправиться на Кавказ . В имени и отчестве Федора Андреича соединились имена других некрасовских братьев. В стихотворении «Отрывок» (1844), напечатанном в год издания «Мертвого озера» и, по-видимому, представляющем собой фрагмент неосуществленной поэмы, намечен портрет Федора Андреича и предвосхищена история Петруши: «Имел наружность дикую И мне не потакал… Он часто, как страшилище, Пугал меня собой И порешил в училище Отправить с рук долой». В пояснениях Нового поэта отмечается автобиографическое содержание этого стихотворения (С, 1851, № 11, отд. VI, с. 85–86; наст. изд., т. I, с. 419–420, 686–687). Эпизодическое лицо «Жизни и похождений Тихона Тростникова», Иван Францевич, учитель живописи, боготворит свою ученицу Парашу. Этот типаж повторился в образе Эдуарда Карлыча, учившего музыке Настасью Андреевну. Любовь Настасьи Андреевны к музицированию имеет биографическую и литературную аналогию: героиня поэмы «Мать» (1877) — увлеченная пианистка. Примечательна и похожесть имен: мать Некрасова звали Еленой Андреевной. Любская с наслаждением наблюдает, как разрушается ненавистный ей дом, в котором прошли ее юные годы (часть пятая, глава LXV). Этот мотив затронут и в «Родине» (1846): «И набок валится пустой и мрачный дом» (наст. изд., т. I, с. 46). Образ отчего «ветхого дома», впервые появляющийся в «Жизни и похождениях Тихона Тростникова» (там же, т. VIII, с. 64), в поэме «Затворница» (вариант поэмы «Мать», 1877) символизирует, как и в «Мертвом озере», одиночество и неволю: «Я помню, мы безвыходно сидели Сам-друг с тобой в разрушенном дому. (Угрюмый дом, похожий на тюрьму…)» (там же, т. IV, с. 514).
В главах XIV и XV части третьей романа, изображающих театральную жизнь, встречаются явные — иногда текстуальные — переклички с позднейшими воспоминаниями Панаевой. Но в этих же главах выше было отмечено наглядное авторское участие Некрасова (см. с. 259, 271). Из этого можно было бы заключить, что отдельные главы романа являлись предметом совместной работы. Трудно, однако, предположить столь дробное разделение труда. Кроме того, факт переклички названных глав с воспоминаниями Панаевой сам по себе еще не указывает на принадлежность отмеченных мест именно этому автору, ибо то, о чем вспоминала Панаева, знал и Некрасов, находившийся в приятельских отношениях со многими актерами и актрисами александрийской сцены и обращавшийся к театральной теме в своих прежних произведениях. Провинциальный домашний театр показан в рассказе «Опытная женщина» (1841). Одновременно Некрасов переводит водевиль «Вот что значит влюбиться в актрису!», пишет водевиль «Актер» и рассказ «В Сардинии», где также затронут театральный мотив. Особая тема в некрасовском творчестве — Александрийский театр. Этой теме посвящены стихотворения «Офелия» (1840), «Памяти <Асенков>ой» (1854–1855), ряд эпизодов в «Жизни и похождениях Тихона Тростникова» (см.: наст. изд., т. VIII, с. 179–186, 220–221), «Выдержка из записок старого театрала (материалы для физиологии Александрийского театра)» (1845), «Очерки литературной жизни» (1845), множество театральных заметок и рецензий. В «Жизни и похождениях Тихона Тростникова» выведен режиссер Николаша, прототипом которого был Н. И. Куликов (см.: наст. изд., т. VIII, с. 184, 745). Этот же прототип узнается и в режиссере — эпизодическом персонаже «Мертвого озера» (главы XV и XVII части третьей, главы XX и XXII части четвертой, глава XXVII части пятой). Некрасов познакомился с Куликовым в конце 1830-начале 1840-х гг. и поддерживал с ним близкие отношения в продолжение нескольких лет. Результатом их дружеского сближения были совместно изданные «Статейки в стихах. Без картинок» (СПб., 1843). Допустимо предположить, что Куликов делился с Некрасовым воспоминаниями о своей молодости и что Некрасов использовал в «Мертвом озере» рассказ Куликова о подмосковной гастрольной поездке в 1820-х гг. (см. об этом выше, с. 262–263). Рассказ Остроухова о том, как он сделался актером, входящий в «некрасовскую» главу XVIII части четвертой, возможно, написан со слов М. С. Щепкина, с которым Некрасов также был хорошо знаком (ср. рассказ «Психологическая задача», опубликованный в 1849 г. со ссылкой на устное сообщение Щепкина). С театральными преданиями связаны и сцены «Как убить вечер?» (1866), где представлены мать и дочь — актрисы. В этих же сценах фигурирует персонаж, унаследовавший фамилию героя «Мертвого озера», — Остроухов (см.: ПСС, т. VIII, с. 758). Аналогичным образом в поэме «Кому на Руси жить хорошо» (глава «Пир на весь мир») повторилась фамилия Ляпушкин (см. в романе главы XIV, XV и XVII части третьей, XIX и XX части четвертой, XXVII и XXVIII части пятой).
Светская тема, в частности описание быта и нравов барского особняка, принадлежащего старой аристократке (главы XXXIII–XXXVI части седьмой), — предмет, далекий от непосредственных наблюдений как Панаевой, так и Некрасова. Отчетливые переклички в этих главах с воспоминаниями И. И. Панаева (см. выше, С. 263), по-видимому, восходят к устным рассказам будущего мемуариста, слушателями которого с середины 1840-х гг. с одинаковой степенью вероятности могли быть и Панаева, и Некрасов. Однако авторство Некрасова представляется более вероятным. В его пользу говорит прецедент: устные рассказы Панаева отразились в «Трех странах света», в главах, несомненно принадлежащих Некрасову (см.: наст. изд., т. IX, кн. 2, с. 348–349).