Во избежание обвалов, взрывов и отравлений колодцы рыли ступенями. Такая проходка требовала очень большой затраты труда. Максимальная глубина некоторых колодцев на Апшеронском полуострове достигала 60 метров.
Колодцы рыли специальные мастера. Мастер, спускаясь в колодец, обвязывался верёвкой. Работая, он пел песни, а его помощники, стоя наверху, держали конец верёвки и прислушивались. Как только прекращалась песня, они тащили мастера наверх. Свежий воздух приводил отравленного человека в чувство, но частые отравления разрушали организм, поэтому нередки были случаи, когда поднятый на поверхность мастер умирал, не приходя в сознание.
Во второй половине IV века до н. э., когда Александр Македонский проходил со своими войсками по южному побережью Каспийского моря, в его палатку принесли светильники, наполненные маслянистой жидкостью; это была нефть, добывавшаяся на Апшеронском полуострове.
При раскопках, производившихся советскими археологами в 1937–1939 годах на Керченском полуострове, была найдена амфора V–VI веков н. э. с несколькими килограммами нефти, судя по составу, из близлежащего Чонгельского месторождения. Горлышко амфоры было заткнуто пробкой из соломы. Нефть пропитала пробку и, окислившись, превратилась в асфальт. При вскрытии амфоры в ней оказалось 2,5 кг жидкой нефти и около 0,5 кг твердого смолоподобного осадка. Нефть, пролежавшая в земле 1560 лет, стала древнейшим вещественным свидетельством добычи и использования нефти скифо-сарматами на территории Причерноморья.
Предполагается, что здесь использовался ямный способ добычи – в вырытую неглубокую яму, быстро наполнявшуюся нефтью, опускали куски шерсти или войлока, а затем отжимали в сосуды.
О нефтяных источниках Таманского полуострова писал византийский император Константин Багрянородный (945–959): «Должно знать, что за городом Таматархою имеется много источников, извергающих нефть… масло этих девяти источников не одноцветно, но одни из них красные, другие желтые, третьи черноватые».
В 965–966 годах, после походов русских дружин во главе с великим киевским князем Святославом (942–971) и разгрома Хазарского каганата, эта территория получила название «Тмутараканское княжество». Столица княжества, город Тмутаракань с удобной гаванью на побережье Азовского моря, стала одним из крупнейших южных военно-торговых форпостов Древней Руси. Таманскую нефть морским путём поставляли в разные страны, в том числе и в Византию.
Выходы нефти на поверхность наблюдали многие путешественники на Северном Кавказе. Местные жители собирали нефть с помощью вёдер, вычерпывая её из скважин глубиной до полутора метров.
Баку несколько веков входил в состав Аббасидского халифата. Арабский географ ал-Истахри писал в 930 году о Баку и Каспийском море: «Эти страны омывают море Табаристанское, на этом море лежат города Баб-ал-абваб и на нем [море] источники белой и тёмно-серой нефти в Баку и в городе Мукан…».
О бакинской нефти писали и арабский географ Масуди (X век н. э.), и Марко Поло (1272 год). По их словам, там были два источника: из одного добывали чёрную и синюю нефть, из другого – белую и желтую. Марко Поло описывал, как люди в Баку использовали нефть в медицинских целях и для проведения богослужений. Он сам видел караваны верблюдов, гружённых бурдюками с нефтью из Баку. Эту нефть везли в разные страны Среднего Востока.
Географ Мухаммади ибн Хаджиб Бакрана (XII–XIII века) особо отмечал белую нефть, которую «вытаскивают из нефтяных колодцев» в Баку и Мукане. Зелёную нефть добывали близ Дербента, чёрную – на границе Балаханы. Он также говорит о перегонке чёрной нефти в белую, называя её дистилляцией.
По словам азербайджанского географа конца XIV – начала XV века Абд-ар-Рашида Бакуви, на Апшероне ежедневная добыча нефти составляла свыше двухсот верблюжьих вьюков. Если считать верблюжий вьюк равным 300 кг, то это составит 60 тонн в сутки.
В начале XVIII века по приказу Петра I на берегах Каспия работала экспедиция русских морских офицеров. Участник экспедиции капитан Соймонов писал: «Перед Баку увидели мы много судов торговых, как там нефть брали для развезения по другим персидским гаваням, в чём состоял торг не малый». Нефть из колодцев вычерпывали кожаными вёдрами и сливали в ямы, потом разливали по бурдюкам и развозили на продажу. К 1730 году в Баку были уже сооружены нефтяные промыслы, которые давали по тем временам много нефти. В 1735 году петербургский академик И. Лерхе в своём отчете о поездке на Апшеронский полуостров писал: «…в Балаханы было 52 нефтяных кладезя глубиной в 20 саженей, из коих некоторые сильно бьют и ежегодно доставляют 500 батманов нефти…» (1 батман = 8,5 кг).