Po ich odkryciu istotne lingwistyczne prace pogłębiające prowadzili Jean-Baptiste Chabot (Choix d’inscriptions de Palmyre, Paris 1922), J. Cantineau, G.A. Cooke i A. Caquot. Późniejszym badaczom ocalałych zabytków miasta służyły również pomocą prace takich malarzy, jak Louis-François Cassas. thumb|300px|Pole ruin w Palmyrze (1914) thumb|300px|Świątynia Bela w Palmyrze (stan z 1950 r.) Pierwsze systematyczne badania na tym terenie podjął (1900) Rosyjski Instytut Archeologiczny w Konstantynopolu. Jednak poważne zasługi we wstępnej naukowej eksploracji ruin Palmyry należy przypisać dopiero niemieckiej misji archeologicznej pod kierunkiem Theodora Wieganda, działającej w 1902 i 1917. Dokonała ona licznych sondaży, pomiarów i zdjęć fotograficznych, określając m.in. ogólny zarys planu miasta oraz przyległych cmentarzysk, a publikując swe materiały w dwutomowym dziele Palmyra. Ergebnisse der Expeditionen von 1902 und 1917 (Berlin 1932), mającym dotąd zasadnicze znaczenie dla późniejszych badaczy.