法國潛水小組的庫斯特在1948年和法國海軍中尉，潛水考古學家F·迪瑪一起率領著水下呼吸潛水小組乘坐“艾利·毛尼艾”來到瑪迪亞海域。庫斯特查閱了巴爾德博物館的發掘資料和塔拜拉的報告書，堅信瑪迪亞沉船中還有大量藝術作品和其它文物。於是，在聲納探測結束後，就想開始海底調查，可是這裏各種各樣水下幹擾卻使這次作業極為艱難。在邁爾蘭的調查中塔拜拉報告書的位置實測圖雖然準確，但海底的泥土層比上一次調查時加厚了，其狀況也發生了顯著的變化。在重新審查了邁爾蘭調查遇到的困難和其克服困難的方法後，他們感到，隻有引進新的技術，才能實現重新調查的目的。
總之，最為困難的是潛水時間和調查技術的問題。停留在40米深的海底能夠進行作業的時間，當時最多是15分鍾，即使讓潛水員每天潛水3次，作業也進展很慢。因此，調查團在引用海軍的海底調查技術時增加了各種壯工，並力求認識水下規律，加快海底探查的速度。特別是最大限度地發揮了當時海底探查的技術和方法，如用聲納技術準確探查遺物等。最為引人注目的是，在這次調查中，第一次將空氣潛水裝置應用於水下考古。聲納儀重新確認了船的規模。由於發現了一段長約90厘米由黎巴嫩杉木做成的船的肋骨，了解到這隻船具有能夠運輸當時難以置信的沉重貨物的構造，還了解到該船的三分之二完整地被覆蓋在淤泥之下，並發現了邁爾蘭沒發現的其它大理石伊奧尼亞式圓柱柱頭，以及為增加錨的水平力的鉛製橫棍和其它零散船構件。在打撈每一個大理石材的過程中都遇到了很大的困難，起吊用的一根根鋼纜，必須由潛水員徒手把遺物周圍厚厚的淤泥清除掉，再通過下麵把遺物捆住。
雖然充分發揮了調查團的組織機能，進行了周密的潛水調查，但還無法詳細認識船的構造，特別是其細部結構。原因是，不可能拆除甲板之外裹著的一層銅板去了解船艙的結構情況。庫斯特的調查雖然盡可能地引入了當時先進的技術和方法，卻並未完全達到預期目的。然而，比起邁爾蘭的調查成果又獲得了一些新的進展，從這一意義上講收獲也是很大的。
突尼斯海中研究調查團於1954年再次對該遺址進行了調查。雖然沒有打撈出什麼藝術品，但使用了兩台淤泥清除機清除海底沙土，成功地製作了準確的船體實測圖。結果了解到原來推定的甲板是船底。估計貨物的總重量為200噸以上，恐怕有250噸。如此沉重的貨物堆積在長30餘米的船的甲板上是絕對不可能的。
1955年的調查重點放在龍骨部分，令人吃驚的發現其結構極為複雜，需要極為高超的技術。這次調查在船頭附近確認了殘存的錨，這一發現說明該船沉沒時不是在停泊中，而是在航行中遇難的。
瑪迪亞沉船的調查經曆了30多年的時間，由各調查團進行了3次嚐試，工作中引入了聲納、淤泥清除機等新設備，到20世紀中葉才取得了最終成果。其原因主要是，通過對前麵提到的阿爾班長沉船調查中尼諾·蘭伯古利亞無計劃和失敗的反省和批判，進一步深化了調查技術和方法，調查團的分工更加明確也更有組織，特別是，邁爾蘭和庫斯特都沒有辜負各自調查中的各種發現，希望在將來的調查中最後搞清，並時刻不忘為這一天作好各種準備，力爭突破世界水下考古學史上的這一難題。