1906年伯希和及其考察队员在图木舒克寺院遗址考古发掘现场
这项发掘工程以每天用25至30名民工的速度展开，共持续6个星期。他们对该遗址作了完整的平面测绘，出土了大批雕塑和木刻残片、几种奇形怪状的陶器。他们在发掘后期，还发现了一条类似浅浮雕陈列馆的地方，浅浮雕虽已变得坚硬易碎和残损严重，但仍不失其宏大气魄。它们揭示了在7至8世纪期间，把中国西域与由印度—斯基泰国王统治下的犍陀罗艺术联系起来的纽带。伯希和发掘到的文物，运往法国后先在卢浮宫展出，后又入藏吉美博物馆，曾在法国乃至整个西方轰动一时。
伯希和在图木舒克发掘的佛教塑像
伯希和考古探险团在图木舒克发掘到的物品，主要有雕塑、壁画、陶器和杂物。雕刻品或版画，主要是在托乎孜撒莱（九间房）发现的，包括仪轨供像和单独的雕像、浅浮雕和装饰建筑物的浮雕。其中的雕塑品有佛陀、菩萨、天神、王公或下层世俗人、僧侣和苦修山僧等。其主体应断代为6至7世纪中叶，雕塑的主要原料是粘土和“柴泥”，其技术主要是模制。那里的壁画主要是用于装饰寺院的墙壁、天花板和地面的。其中的杂物可分为宗教法器、金箔、舍利盒、还愿物、世俗生活用品（珍珠、首饰、骨制品、青铜或其他金属品、箭头、玻璃片、布帛和绳索、扫帚等）。它们现在均被入藏吉美博物馆。
菩萨头像 泥塑 公元 6—7 世纪 图木舒克托库孜萨莱寺院遗址 伯希和 1906 年西域考察队收集品 法国巴黎吉美博物馆藏
四、伯希和考古探险团在库车绿洲的重大发现
经过在图木舒克的发掘之后，伯希和考古探险团于1906年12月15日离开那里，经阿克苏和拜城，向他们的另一个重点目标库车绿洲前进，并于1907年1月2日到达库车。他们一行在库车共勘察发掘了8个月，直到1907年9月3日才离开那里向乌鲁木齐前进。早在该考古探险团离开法国之前，他们就听说了有关库车“明屋”（千佛洞），洞中覆盖着7至10世纪的壁画，而且德国人、日本人和俄国人均已先期光顾了。但由于先前几个外国探险团都过分地专注于“千佛洞”而忽略了几座露天寺院。伯希和一行最终在那里发掘到了一大批木雕、印鉴、钱币、涂漆与绘画的骨灰盒，以及一大批写本，特别是在一座寺院的院子里发现了一大批用被称为“婆罗谜”文的印度字母书写的写本。它们都被运往了巴黎。
在此期间，瓦杨博士测绘了库车绿洲的一幅平面图，努埃特拍摄了克孜尔千佛洞的一大批照片，伯希和本人又亲自去考察了库车以北那条过去将裕勒都斯河(Youldouze)与帖克斯河(Tékēs)联系起来的通道。
克孜尔石窟
伯希和一行到达库车时，德国考古探险团已经离开。他们在那里遇到了俄国考古探险家贝勒佐夫斯基，并与之保持友好关系。一直到1907年4月间，伯希和一行都停留在库车周围地区。后来，伯希和制订了自己的考察纲领：踏勘和研究库木吐拉千佛洞，这批佛洞开凿于木札提河（渭干河）左岸的雀离大山山口的崖壁上；考察都勒都尔-阿乎尔(Douldour-)，那里有在木札提河以西平原中建造的寺庙遗址；然后再前往苏巴什(Soubachi)，那里有数座寺庙和寺庙遗址，它们一直延伸到即将流出大山的库车河两岸。根据这项计划方案，伯希和一行于1907年3月16日至5月22日在库木吐拉停留；然后又交叉地发掘了都勒都尔－阿乎尔（4月17日至8月5日），绘制了一幅考古遗址平面图，发掘出土了各种文字的写本，特别是早于9世纪的梵文和婆罗谜文写本或木简，此外还有供像遗物和木雕像、各种钱币、各类装饰物。但伯希和在这里最满意的发现物，还是获得了那些死文字的写本。他在6月4日的日记中写道：“我对此感到了满足，因为我获得了丰富的写本文献”。他们一行于6月10至7月25日，又对苏巴什作了发掘，也获得了彩绘木盒、雕塑像残片与壁画等。最后，伯希和一行又从库车以北翻越天山，到达裕勒都斯并在那里的吐尔扈特人中度过了几天。瓦杨再次返回库车，以对该绿洲进行测绘并从事天文观察，努埃特则赴克孜尔去拍摄石窟及其壁画。
伯希和一行在库车地区考古探险时，以唐代礼佛取经高僧玄奘的《大唐西域记》为导游手册。玄奘于630年经过屈支（库车）国，并对昭怙厘二伽蓝作了记述。伯希和根据玄奘的美妙记述，曾对该地区的考古发掘寄托很大希望。伯氏将都勒都尔－阿乎尔寺和苏巴什宗教双城比定为阿奢理贰（屈支语，意为“奇特”。但伯希和不知为什么又读作“阿奢理腻”）大寺和昭怙厘二伽蓝。
伯希和特别注重绘制一幅有关库车绿州以及从沙雅直到塔里木盆地的详细地图。他为此而不仅让瓦杨以各种方法从事天文观察、测量路途距离、搜集动植物和矿物标本，并且还注意搜集民间传说。为了吸引民众、并从事人类学方面的研究，他们还开办了一间诊所，特别是从抽取腹水手术、戒毒、医治瘠椎结核和髋关节结核、急性和慢性风湿病、肝胃肾脏疾病和眼疾等方面着手。
1907年5月28日星期二，伯希和在都勒都尔－阿乎尔度过了其29岁的生日。这一天，他们基本上完成了对该遗址的发掘，清理了最后一个垃圾坑，获得了一大批文书残卷，伯希和一行6月10日到达苏巴什，一直逗留到7月24日。这个考古点位于库车以北15公里左右的地方，地处雀离塔格山脚下和库车河出口处，各占地近1平方公里的二僧伽蓝便分别位于该河的两岸。
