این مکان تاریخی برای نخستین بار توسط اریخ اشمیت از دانشگاه پنسیلوانیا در سال ۱۳۱۲ مورد کاوش قرار گرفت و پس از حفاریها مشخص شد این تپه تاریخی حدود ۷ هزار سال قدمت دارد
در سال ۱۳۵۵ هیاتی از باستان شناسان دانشگاه پنسیلوانیا، تورین ایتالیا و مرکز باستان شناسی ایران به سرپرستی رابرت دایسون کاوش هایی در تپه حصار انجام دادند، این کاوشها نشان داد این میراث کهن سه دوره اصلی فرهنگی از اواخر نوسنگی تا پایان عصر مفرغ را پشت سر گذاشته است که در این دوران این منطقه تاریخی مرکز مهم تولید برای ساخت انواع اقلام صادراتی نظیر اشیای سنگی و فلزی در فلات ایران بوده است.در سفالنگارههای تپه حصار نمونههایی از نقش پلنگهایی با بدن باریک و دُم بلند، پرندگان متناوبی که از سطح زمین تا آسمان تکرار شدهاند به دست آمده است.از زمان کاوشهای اشمیت در تپه حصار این محوطه به عنوان یکی از محوطه های مبنا برای شناسایی فرهنگ های همزمان در فلات مرکزی ایران مورد استناد باستان شناسان است.