В 1914 году В. Л. Вяткин попытался продолжить раскопки. Они велись недолго и не дали особо ощутимых результатов. Интерес представляли лишь найденные мраморные плиты - видимо, остатки каких-то инструментов. На них сохранились желобки и кружки с буквенными обозначениями градусов.
Это было, конечно, слишком мало для каких-либо выводов. Ив 1917 году, заканчивая свою замечательную по богатству собранного буквально но крупицам из старых летописей материала монографию «Улугбек и его время», В. В. Бартольд почти ничего не мог сообщить достоверного о научных исследованиях в обсерватории. Настоящее, глубокое изучение научной деятельности Улугбека началось только после революции. Были проведены тщательные раскопки, давшие немало нового ценного материала.
Летом 1941 года на холме Кухак работал отряд Самаркандской комплексной археологической экспедиции, которую возглавлял ученик Вяткина - М. Е. Массон. Была вскрыта вся восточная половина площади внутри стенки, принятой в свое время Вяткиным за остатки горизонтального круга. Но работы прервала начавшаяся война.
После войны важные открытия были сделаны даже без дополнительных раскопок, при более глубоком изучении и переосмыслении прежних материалов. Научный сотрудник Ташкентской обсерватории Г. Ж. Джалялов в 1947 году выступил с интересным докладом на сессии Академии наук Узбекистана. Ссылаясь на мусульманскую литературу средних веков по астрономии и математике, он заявил:
- Главный инструмент обсерватории Улугбека был не квадрантом, как ошибочно принято считать, а гигантским секстантом. Этот прибор изобрел еще в десятом веке ходжендец Абу-Мамуд Хамид бин ал-Хызр ал-Худжанди, работавший при дворе правителя Фахр-ад-дауля. Инструмент был назван «судс-ал-Фахри». Им пользовались во всех обсерваториях Востока, и описание его сохранилось во многих рукописях.
В доказательство своего мнения молодой ученый приводил трактат Гийасаддина-Джемшида, которым, несомненно, руководствовался Улугбек. С волнением слушали участники сессии строки, которым некогда внимал и великий астроном, обдумывая свой замысел:
«Трактат об астрономических инструментах.
Во имя аллаха, милостивого, справедливого. Хвала аллаху, властителю миров, лучшему из сотворенных - Мухаммеду и его семейству, превосходнейшему, чистейшему!
Этот трактат об астрономических инструментах составлен по приказанию государя ислама, повелителя семи климатов, тени аллаха на земле, победителя на воде и на суше, султана султанов мира, защитника и покровителя рода Адама, руководителя дел мусульман, клиента эмира правоверных Васика би-л-аллахи, величайшего султана Искандера, да продлит всевышний аллах его царство, наместничество и власть, и да будут вечными в мирах его справедливость и благодеяния...»
Султан Искандер, которого с такой привычно-ленивой пышностью величают во вступлении к трактату, - это, видимо, двоюродный брат Улугбека, недолго правивший в Фарсе и Исфагане. Именно оттуда и перебрался в Самарканд Гийасаддин.
Мнение Джалялова поддержал и подробно обосновал в своем труде «Астрономическая школа Улугбека» действительный член Академии наук Узбекистана Т. Н. Кары-Ниязов. Он использовал в своей монографии и последние данные раскопок, проведенных в 1948 году специальной экспедицией под руководством В. А. Шишкина. Эти раскопки производились особенно тщательно и на большой площади. Теперь удалось окончательно установить, что главным инструментом служил действительно не квадрант, а секстант; причем его конструкция и даже размеры полностью совпадают с теми, какие даны в трактате Гийасаддина. Инструмент явно предназначался для определения таких основных астрономических величин, как наклонение эклиптики, точки весеннего равноденствия и продолжительности года. Можно было с его помощью наблюдать и за движением Луны и планет в момент их прохождения через меридиан. Положение звезд же, вероятно, изучалось при помощи других, не таких крупных инструментов. Они, к сожалению, не сохранились, но тот же трактат Джемшида дает представление о них. Как именно ими пользовались, можно понять по копиям с них в индийских обсерваториях Савой Джай Синга.
Раскопки 1948 года впервые позволили с достаточной достоверностью восстановить устройство и внешний вид обсерватории, какими они описаны в главе «Башня на холме». Это явно было одно большое круглое здание, хотя многое и поныне остается еще неясным. Пока достаточно определенно мы знаем планировку только одного нижнего этажа. О расположении комнат и приборов в других двух этажах приходится только гадать. Даже не найдено до сих пор никаких следов двери, через которую входили в обсерваторию. А она, конечно, была: не лазали же астрономы в окно!