除了陶、石器等遺物以外，發掘人員還發現了一些遺跡，包括3個灰坑、4座墓葬和18座比較完整的房屋建築遺址。房屋建築遺址的發現，著實令發掘隊員興奮了一些時日，畢竟，這是四川首次發現4000年左右的建築群啊。
發掘不斷獲得新進展，這極大地激發了隊員們的工作熱情，1981年11月第一次發掘結束後，從1982年到1985年，他們又在三星堆和月亮灣多次進行了調查和發掘。結果，他們在三星堆找到了更晚的文化層——第四期文化遺存，它距今3000年，約相當於商末周初，類似於最早發現的蜀文化的新繁水觀音遺址。同時，隊員們還認識到月亮灣和三星堆乃是同一文化內涵的遺址，其分布麵積達10平方千米以上。更為重要的是，通過調查和發掘，1984年又在三星堆發現了人工夯築的城牆。
1986年3月1日，三星堆考古發掘史上規模最大的一次發掘拉開序幕。他們在這片古老的土地上共發掘了53個探方，總麵積達1325平方米，發現了2.5米深的文化層堆積，從中發掘出大量的房屋遺址，眾多的陶片、玉石器和漆器等遺物。根據土色土質分析，地層可劃分為16層，1~6層分別是現代耕土層到東周層，8~16層分別是從商末周初到新石器時代晚期，其間第7層是一個厚20厘米~50厘米富含水分的淤泥層。這些文化層的存在成為蜀文化5000年的一個發展標尺，它還告訴我們，西周時期的古蜀國可能遭受過一次特大洪水，這不由得使人想起那個有關杜宇的傳說，這次洪水是否就是杜宇束手無策的那一次……
古老的三星堆遺址以豐厚的發掘成果引起了各方麵的關注，中共中央宣傳部的領導來了，國家文物局的領導來了，考古界的專家也來了，他們紛紛發表意見，有的說它是研究古蜀文化時代最早、麵積最大的遺址，有的說看見它就看見了巴蜀文化……
然而，更令人驚訝的發現還在後麵……