行发掘，最先发掘出土的是一些毛毡、钱币、桃片之类的东西。之后随着发掘的不断展开，又有大批的汉文、木简、纸文书，以及一些精美绝伦的丝绸、毛织品和木雕饰件的出土。根据在遗址内发现的汉文，将此城称为楼兰。
三十二年，斯坦因进入罗布淖尔荒原及楼兰古城，雇佣数十名民众，在楼兰挖掘十一天，获取大量文物。后又在楼兰古城中发现米兰佛寺，并进行挖掘，带走诸多佛教珍宝，最为著名的为有翼天使画像。
民国三年，斯坦因重返楼兰，再获大量珍宝文物。
民国十六年，联合西北科学考察团，奔赴楼兰古国遗址，开展综合考察工作。
民国十九年，九州人黄文弼走进楼兰地区，但因罗布泊大水，未能涉足。
上世纪三十年代，西方学者罗布淖尔荒原、楼兰等地的考古，对楼兰古国遗址造成巨大损坏。
上世纪七十年代，疆城社会科学院考古研究所，三进楼兰古城和孔雀河岸，进行调查发掘。
上世纪八十年代，九州科学院疆城分院进行罗布泊科学考察。
上世纪八八年，组建古楼兰遗址文物普查队，找到“斯坦因编号”的LK海头古城，和LL两座古城，同时测绘了两座古城的地形图，采集了珍贵的文物标本，填补了挝国考古工作者在古楼兰考古中的空白。
本世纪二二年，《楼兰考古调查与发掘报告》出版面世。