大批的考古学家、地理、地质学者接踵而至。他们是：

1905年美国的亨廷顿探险队；

1906年英国的斯坦因探险队；

1908--1909年日本的大谷光瑞超探险队；

1910--1911日本的大谷光瑞、枯瑞超第二次探险队。

这些探险队在楼兰古城及罗布泊地区发掘出的文物其价值之大震惊世界，其数量之丰富难以数计。除新石器时代的石斧、木器、陶器、铜器、玻璃制品、古钱币等等，文物品种极其繁多。其中以晋代手抄《战国策》和汉锦最为珍贵。这份手抄字纸，仅仅比蔡伦105年发明纸晚一二百年，比欧洲人最古的字纸要早六七百年。发掘出的汉锦，色彩绚丽，相当精致。有的绣有“韩仁绣文丸（纨）者子孙无极（即子孙满堂）”。有的绣“延年益寿”、“昌乐光明”或“延年益寿宜子孙”。

制作年代在1--2世纪。另一重大发掘收获是发现了当年任西晋西域长史的李柏给焉耆王的信件，即所谓“李柏文书”，根据李柏文书而发现了“海头”故城，这为研究后期楼兰带走了大量古文物，撰写发表了一系列研究罗布泊古楼兰的专著，交口赞誉说楼兰是一个埋藏在“沙漠中的宝地”，是历史遗落下来的“博物馆”，“东方的庞贝城”。

我国科学家到楼兰考察，开始于1927年。当年随中瑞（典）西北科学考察团来楼兰的著名考古学家黄文弼和地理学家陈宗器，曾先后数次到达罗布泊北岸考察，发掘遗址，出土了70多枚写有明确的西汉纪年的汉文木简，发掘了汉代烽燧遗址，还出土了相当数量的铜器、铁器、漆器、木器和骨、石、陶器，以及丝、麻织品残片。黄文弼就他在罗布泊地区的考古工作，发表了专著《罗布泊尔考古记》，楼兰地区的古代文明在中国学者的手中揭开了新的一页。黄文弼是我国解放前唯一到过罗布泊地区进行考察工作的中国考古学家。

新中国的楼兰探险热潮，再次轰动了国际。响应最积极的是日本。日本著名史学家泽和俊先生撰写的《楼兰王国》一书已经两版，在日本小学生读物中，就有关于楼兰古城的介绍，楼兰在日本可以说已经是家喻户晓。

20世纪70年代末，日本nhk电视台与中央电视台联合摄制电视片《丝绸之路》。当时的新疆社会科学院考古所被邀请协助拍摄电视片。他们组织队伍克服重重困难三次深入罗布泊地区，再次获得了魏晋时期的汉文木简、文书（包括少量的法卢文）及大量的古钱、毛织物、丝织品、皮革制品、漆器等珍贵文物。军区测绘大队配合考察队深入楼兰勘测绘制了楼兰古城地形图。

经精确测量，判定古楼兰城位于东经89度55分12秒，北纬40度30分57秒。古城占地12万平方米，略成正方形，边长约330米，用泥土、芦苇、树枝相间修筑的城墙、至今仍依稀可辨。一条大约呈西北--东南走向的古河道贯穿城中，城内现残存的主要房子依然保存完好，除房顶不翼而飞外，别的部位，如门、窗历历可辨。古城内，盖房用的木梁、檩条、椽子，比比皆是，满目狼藉。这些胡杨木的建筑材料，有的还凿了眼，甚至刻上了花纹，显示出相当的工艺水平，格外引人注目，为研究古建筑提供了珍贵的材料。此外，这里还有古烽火台、粮仓等建筑遗迹。至于陶片、毡片、古铜钱、丝绸碎片等文物，只需在地表和地下稍稍寻找的挖掘，就能让“古董”重见天日。

日本人将1988年称作“楼兰年”，发起了以楼兰探察为中心内容的纪念活动：如组织百人考察团、举办《斯文赫定与楼兰王国》大型展览、举办报告会、楼兰摄影展览、楼兰在中国，可见楼兰的研究早已进入世界。