В 1970–1972 гг. проведено исследование ирригации Уструшаны в бассейнах Шахристана, Аксу, Исфанасая (Билалов, 1980).
Помимо Шахристана, в разные годы велись широкие раскопки на городище Мугтепе в Уратюбе, на Актепе в Наусском районе, за́мка Тоштемиртепе с комплексом фортификационных сооружений, за́мка и поселения Калаисар, за́мка и поселения Дунгчатепе.
Интересные результаты дали раскопки городища Ширин и расположенных неподалеку склепов, вырубленных в толще горы Ширин.
Одновременно с раскопками велись и разведочные работы, в результате которых открыто более ста новых памятников. Благодаря археологическим исследованиям науке стали известны многогранная история, экономика и культура Уструшаны.
В эпоху раннего средневековья в Уструшане начинают складываться феодальные отношения. В связи с этим в социально-экономической жизни общества усиливается роль земледелия и претерпевает изменения характер развития городской культуры области. На этот процесс оказали влияние также изменения политического и культурного порядка, связанные с вхождением Средней Азии в состав Арабского халифата, с началом распространения ислама и его идеологии. В Уструшане в результате долгой и упорной борьбы ее населения и афшинской династии за независимость исламизация фактически началась с конца IX в. н. э., уже в рамках государства Саманидов (Негматов, 1957, 1977). В связи с этим здесь несколько дольше, чем в других областях Средней Азии сохранились устои чисто местных традиций в градостроительстве и культуре.
Характерная черта истории этого периода — начало отделения города от села. Если в древности города одновременно были центрами земледельческих округов и местопребыванием окрестных земледельцев, то города и сельские поселения периода раннего средневековья выполняли каждый свою прямую функцию: в городах сосредоточивались преимущественно ремесленники и торговцы, светская и духовная аристократия и правители, а в селениях, за́мках и усадьбах — земледельцы и скотоводы, феодализирующаяся аристократия, нередко сельские гончары и ткачи (Негматов, 1977). Отличительной чертой этого этапа является также одновременное развитие и городской, и сельской жизни, известна их структурная близость, когда некоторые компактные селения вскоре перерастали в города, а планировка и интерьер сельских за́мков оформлялись нередко по образу и подобию городских дворцов и жилых домов (Негматов, 1978; Негматов, Пулатов, Хмельницкий, 1973; Пулатов, 1975). Еще одна характерная черта — абсолютное сохранение и развитие в раннесредневековой материальной и духовной культуре многих древнеуструшанских и общеиранских традиций, их синтез с элементами культурных ценностей других стран, особенно Индии, Византии и государств Центральной Азии. Отметим, что общему прогрессу Уструшаны способствовала надежная экономическая основа — земледелие, скотоводство, добыча полезных ископаемых и, на их базе, подъем многоотраслевого ремесленного производства и торговли, собственная чеканка монет и фактическая самостоятельность уструшанской государственности во главе с афшинской династией Кавуса.
Письменные источники называют в Уструшане полтора десятка больших и малых городов. Они локализуются по их наименованиям в современной топонимике или же на основе сопоставления данных археологии и письменных источников. Последние весьма отрывочны и часто противоречивы (Негматов, 1957). Поэтому единственно надежным источником являются археологические материалы. Широкомасштабные исследования проведены на развалинах города Бунджиката (ныне Калаи Кахкаха в районе пос. Шахристан). Раннесредневековые слои выявлены на городищах Мугтепе (цитадель города Вагката в Уратюбе) и Актепе (близ Нау).
Формирование города Бунджиката началось в VII–VIII вв. на базе двух ранее существовавших поселений кушано-эфталитского времени, располагавшихся на террасах обоих берегов речки Сарин (Шахристансай) у ее выхода из ущелья. Город формируется в виде отдельно укрепленных частей шахристана, кухендиза (цитадели) и рабада, размеры и конфигурация которых полностью зависели от рельефа прибрежных предгорных террас реки.
Городище Калаи Кахкаха I имеет неправильную форму площадью около 5 га и окружено одинарными (местами двойными) массивными стенами, цепью мощных пристенных и выносных башен из глинобитных блоков (85×65 см) и кирпича-сырца (50×25×10 см) (табл. 76, 3).
Внешняя южная поверхность городской стены была несколько пологой и имела довольно ровный скат, а нижняя ее часть подпиралась толстым галечниковым контрфорсом, усиливавшим мощность стены и затруднявшим установку осадных приспособлений и штурм города. Внутренняя плоскость стены была довольно крутой, но ее основание подпирала лёссово-пахсовая площадка-уступ (толщиной 1 м) для подъема на стену защитников. Между городской стеной и находившейся здесь же, внутри стены, казармой шел обходной коридор.
В восточной части городища на высокой платформе возвышался укрепленный дворец. Собственно город раскинулся у западного подножия дворца на двух последовательно понижающихся естественных террасах, отделенных друг от друга внутренней глинобитно-пахсовой стеной, усиливавшей оборонительные возможности каждой части города. Топографически наиболее сложной была средняя часть городища, в восточной стороне которого у подножия дворца находилась главная городская площадь, куда выходили ворота дворца и северные ворота города. К последним по крутому пандусному подъему вдоль мощных северных городских стен и башен шла дорога от наружного подножия Калаи Кахкаха I. Вокруг располагались главные городские храмы и административно-общественные здания, улицы ремесленно-торговых и жилых кварталов, составляя все вместе развитую систему единого городского организма. Западная часть городища представляла собой военно-оборонительный комплекс. Здесь располагались вторые, западные ворота города. Эта часть была наиболее уязвимой, поэтому она дополнительно укреплена второй стеной. В юго-западном углу города располагалось караульно-казарменное здание, а в среднем пониженном участке — водохранилище (сардоба). Эта часть города была наименее застроена, что позволяло проводить здесь большие военные сборы и учения.
Городище Калаи Кахкаха II располагалось южнее первого. В плане оно представляет собой почти правильный прямоугольник размером 210×230 м, обведенный с запада и юга двумя, а с севера и востока одним рядом стен. Северная стена, судя по обнажениям в западной части, была сложена из сырцовых кирпичей и сохранилась в высоту до 6 м. Ворота располагались в северо-западном углу городища. К ним вел пандус, защищенный с обеих сторон мощными стенами. В северо-восточном углу городища находился холм, скрывавший остатки дворца. Всю южную часть городища занимала обширная искусственная прямоугольная платформа площадью 55×140 м, подготовленная для какого-то большого неосуществленного сооружения. Остальная территория городища (65×95 м) никогда не была застроена (табл. 76, 8-10).
Городище Калаи Кахкаха III располагается на покатых террасах правого берега реки. Оно сформировалось на месте более раннего поселения и было окружено собственными оборонительными стенами с башнями. Стены окружают всю западную часть Шахристони Боло. Хорошо сохранился вал южной стены: он идет почти по краю второй террасы Шахристансая по направлению к юго-западу, в сторону городища Калаи Кахкаха II. В восточной части вал прерывается на 5 м, указывая на место городских ворот. В конструкции стены явно видны три этажа ее сооружения, возводившиеся последовательно в течение IX–X вв. Сохранились также валы восточной и частично южной стен Калаи Кахкаха III. Особенно интересен крупный холм на линии северной стены, скрывающий одно из сооружений города, возможно фортификационно-жилой кешк (замок), с сохранившейся системой потайного водозабора («обдузд») из Шахристансая в виде довольно крутого сводчатого ступенчатого подъема шириной 140–145 см, возведенного из кирпичей размером (49–50) × (24–25) × (9-10) см. Такие скрытые на случай осады «обдузды» использовались для водоснабжения городов и поселений в период всего средневековья (Негматов, 1957, с. 29–34; Негматов, Хмельницкий, 1966).
Археологическое изучение другого раннесредневекового города — Вагката, сохранившего свое название до нашего времени (Вогат в западной части г. Уратюбе), пока дало мало материала для характеристики этого городского центра. Культурные слои интересующего нас периода выявлены в нескольких пунктах городища Мугтепе. Здесь, судя по материалам раскопок, интенсивное строительство велось в VI–VIII вв., когда на остатках старых забутованных построек возводятся новые, сложенные из сырцовых кирпичей (Ранов, Салтовская, 1961, с. 119–120, 124–125; Негматов, Салтовская, 1962, с. 71–72). В северо-западной части городища вскрыт комплекс сооружений, включающий отрезок мощной крепостной стены с округлой двухъярусной башней со стреловидными бойницами; в каждом из ярусов несколько помещений. Своими бойницами башня обращена на юго-восток, к центру городища, что свидетельствует о ее принадлежности вместе с крепостной стеной и частично вскрытыми помещениями к внутреннему укрепленному сооружению Мугтепе. Этот комплекс функционировал в V–VIII вв. (Рахимов, 1984, 1985, 1985а).
Следы интенсивной жизни зафиксированы также вне территории Мугтепе, к востоку от нее, и на западной окраине Уратюбе, в местности Сари Кубур, где выявлена серия гончарных обжигательных печей и ям-свалок с бракованной продукцией VII–IX вв., несомненно принадлежавших керамистам Вагката (Самойлик, 1973, с. 165).
Актепе близ Нау представляло собой крупное компактное селение, находившееся на стадии формирования городского центра с цитаделью и шахристаном (Негматов, 1973, с. 81–82; Пулатов, 1977, с. 77–79). Раскопки, проведенные на центральном холме, показали, что он скрывал в себе мощно укрепленную постройками двух строительных периодов цитадель. Здание верхнего строительного горизонта сохранилось плохо, но можно предположить, что оно имело почти правильную квадратную конфигурацию и заключало в себе девять помещений различных размеров и назначения.