由於斯文？赫定預感到艾爾德克的發現極為重要，將會“使亞洲中部古代史上得到不曾料到的新光明”，所以他迫不及待，於第二年初春，就重返沙漠中那座神秘的古城。“在泥塔底下支搭帳篷”，大肆盜挖了一個多星期，共掘獲了一百五十件魏晉時期的漢文木簡殘紙、少量怯盧文書和大批漢、唐古幣及各類精美的絲織品和雕刻品。回國以後，斯文？赫定根據古城出土的住戶文簡牘上的“Kroraina”一詞，認定這座古城正是中國古代史籍所記載的樓蘭。消息一經傳出，立即轟動世界。此後，樓蘭便成了塔克拉瑪幹沙漠著名的考古聖地之一，樓蘭古物也成為各國冒險家激烈爭奪的對象。
繼斯文？赫定之後，更多的西方“探險”者紛至遝來。1906年和1914年，英籍匈牙利人斯坦因先後兩次對樓蘭及周圍遺址進行盜掘，出土的各類古物包括漢代絲織品、建築構件以及大批漢文、怯盧文、粟特文的木簡殘紙，皆被他席卷而去，其中有不少珍品至今還保存在大英博物館裏。
接著來的是日本人橘
瑞超，他在樓蘭掘獲了大批魏晉時期的漢文、怯盧文木簡殘紙。著名的“李柏文書”就是他這次發現的。李柏其人見於《晉書？張駿傳》，前涼時期任西域長史。這件文書的發現為了解前涼如何經營西域，提供了翔實的第一手資料。但橘瑞超未能準確記錄文書的出土地點，以至關於這批文書發現地點之爭至今仍在繼續。1910年橘瑞超經俄國進人新疆，重訪羅布泊西岸，再次獲得大批樓蘭古。
與此同時，俄國人也加人爭奪樓蘭古物的行列。1909年，俄國人奧登堡來中亞考察，1910年2月下旬抵達羅布泊地區。據說，奧登堡在樓蘭曾與德國考察隊的格倫威爾相遇，但是，至今沒有見到他們在樓蘭考察的報道，無人知曉他們究竟掠走了多少樓蘭古物。
1927年春，德國漢莎航空公司計劃開辟柏林一北平一上海的航線，委托斯文？赫定再次對樓蘭地區進行考察，遭到中國學術界的強烈反對，德國人的計劃一度擱淺。後經劉複等人以中國學術團體協會的名義出麵交涉，於同年4月26日中德雙方聯合組成西北科學考察團。合作雙方協定，各項經費由斯文？赫定負擔，考察標本須交中國方麵保存，考察報告也要在中國出版，後來雖未完全執行這些規定，但中國學者抵製外來文化侵略的愛國精神值得後人稱道。實地考察從1927年5月開始，一直持續到1933年。這次考古的主要收獲是在樓蘭東郊發掘了一批漢代墓葬。除此之外，中國學者黃文弼還在羅布泊北岸發現了“土垠”遺址，該遺址後被認定為漢代居倉故址。
新中國成立後，樓蘭曾一度被列為考古禁區。20世紀70年代末，中央電視台開拍“絲綢之路”電視係列片，為樓蘭考古帶來了契機。隨著中國學者對樓蘭古國研究的日益深人，樓蘭古城逐漸露出了曆史本來麵目。
1979年，受中央電視台的邀請，新疆考古研究所組織了樓蘭考古隊，開始對樓蘭古城古道進行調查、考察。在通向樓蘭道路的孔雀河下遊，考古隊發現了大批的古墓。其中幾座墓葬外表奇特而壯觀：圍繞墓穴是一層套一層共七層由細而粗的圓木，圈外又有呈放射狀四麵展開的列木。整個外形像一個大太陽，不由得讓人產生種種神秘的聯想。它的含義究竟如何，目前還是一個未解之謎。
木棺中還保存了幾具較為完好的樓蘭女屍。這些“樓蘭美女”臉龐不大，下額尖圓，鼻梁高、眼睛大，雙眸微閉，體態安詳，她們的頭發濃密微卷，散披肩後，充滿了青春氣息。頭上戴有素色小氈帽，帽緣綴紅色毛線，帽邊插幾支色彩斑斕的雉翎。女屍裸體，周身裹著毛織布毯，以骨針或木針連綴為扣，雙腳著短統皮靴。墓中出土木器、骨器、角器、石器、草編器等器物。木器有盆、碗、杯和鋸齒形刻木。有五件木雕半身人像，其中四件具有明顯的女性形象，雙乳豐隆，臀部肥大。這批墓葬標本，經測定其年代距今約4000年，相當於中原夏商時期，這是目前所知最早的樓蘭人墓地。