Качественно новый, в сравнении с 50-ми годами, уровень археологических знаний, необходимость в связи с этим переосмысления некоторых исторических процессов, широкие возможности изучения разных сторон жизни целого компактного оазиса с главенствующим в нем городом, определили возобновление работ на городище Варахша в 1987-1991 годах Государственным музеем Востока.

Перед Варахшинским отрядом Среднеазиатской археологической экспедиции ГМВ была поставлена задача уточнения структуры городища в разные периоды его истории на фоне его широкой округи, исследование жилых массивов, так называемого "Центрального бугра", цитадели и дворцового комплекса.

Исследования ГМВ внесли существенные коррективы в уже сложившиеся представления о городище. Варахша, возведенная около II века до нашей эры, как мощная крепость в цветущем оазисе на караванном пути из Бухары в Хорезм в окружении многочисленных селений и усадеб, пришла в запустение около III века нашей эры.

Возрожденная примерно в конце IV века, в V веке бывшая крепость избирается бухар-худатами для постройки своей резиденции. Главное укрепление в центре крепости навсегда утрачивает оборонительные функции, а вдоль южного фасада крепостных стен возводиться цитадель, включающая замок на высоком стилобате и лежащий у его подножья дворец. Собственно, с этого времени и начинается история города.

Дворец, занимающий площадь около 4000 кв.м., представляет собой комплекс из залов с проходными помещениями и двориком. Часть помещений была устроена в толще крепостной стены или вынесена за ее пределы в виде башни. Самое представительное помещение дворца - айван с большим двором, общей площадью более 900 кв.м. - занимал западную часть дворцового здания. На территории дворца исследования сосредоточились на парадном айване.

Раскопки в западной половине айвана и тщательные зачистки в его восточной половине в корне изменили первоначальное представление об айване. Выделены три периода его существования.

Первый период - прямоугольное сооружение площадью примерно 600 кв.м., куда можно было пройти через проход в восточной стене. Второй период - значительные перестройки. В южной, возвышенной части айвана оформляется платформа с лестницей, двумя колоннами и полуколоннами. В западной стене устраивается проход на улиц, которая вела к городским воротам. Пахсовый пол был оштукатурен алебастром. Раскопки на территории айвана, как и на городище в целом, остались незавершенными, поэтому о первых двух периодах существования айвана можно говорить только в общих чертах.

Более подробно изучен айван третьего периода, которому предшествовал большой пожар: горелый слой прослеживается практически на всей территории айвана - здесь могли гореть деревянные панели. Следы пожара зафиксированы и в других помещениях, вероятнее всего, Варахшинский дворец горел, когда город был захвачен арабами.

Таким образом последний период существования айвана, а на его строительство, как считалось ранее, датируется VII-VIII веками. Айван этого времени - двор для пышных приемов, стены которого украшены резным алебастровым декором, пол вымощен оштукатуренным жженым кирпичом, а вдоль стен устроен ряд суф на трех уровнях. Судя по расположению суф внутри айвана и вдоль западного входа, существовала определенная система приема и распределения гостей во дворе айвана согласно их рангам.

С начала IX века начинается запустение дворца, заброшена часть его помещений, в том числе и айван. Поверх его разрушенных стен возводится новый айван, меньших размеров.

Последним этапом в жизни дворца Варахши являются поздние жилые и хозяйственные постройки в западной половине айвана, возникшие уже на развалинах и датируемые X-XII веками.

В настоящий момент на территории городища и дворца Варахша продолжаются новые совместные археологические исследования ученых из России, Франции и Италии.