Tiếp đó, tháng 4 năm 1999, Viện Khảo cổ học và Bảo tàng Khánh Hòa đã đào thám sát tại di tích Hòa Diêm, các nhà khảo cổ đã thu được trên 3000 tiêu bản trong đó chủ yếu là đồ gốm, đặc biệt là phát hiện mộ vò và mộ đất. Qua các hiện vật ở đây phản ánh nhiều giai đoạn cư trú của cư dân cổ nhất là sự có mặt của đồ gốm Xóm Cồn (di tích Xóm Cồn là di tích đã được Bảo tàng Lịch sử Việt Nam-nay là Bảo tàng Lịch sử quốc gia khai quật năm 1980).

Bình diện hố khai quật khảo cổ di chỉ Hòa Diêm, Khánh Hòa năm 1999
Để góp thêm tư liệu tìm hiểu văn hóa Tiền sơ sử Khánh Hòa, vào tháng 3 và tháng 4 năm 2002, Bảo tàng tỉnh Khánh Hòa phối hợp với Viện Khảo cổ học tiến hành khảo sát địa điểm di tích Hòa Diêm đã thu được kết quả khá bất ngờ. Qua thám sát lần này các nhà khảo cổ học nhận định: Tầng văn hóa dày mỏng khác nhau, tìm thấy được 14 mộ chum và 2 mộ đất, hiện vật thu được gồm các hiện vật như đồ đá, đồ gốm và 2 chiếc rìu đồng còn khá nguyên vẹn, nhất là chiếc rìu đồng xòe cân có họng tra cán và những mảnh gốm có chất liệu xương gốm mỏng, màu đen nhạt, cứng, trên thân và đáy có trang trí hoa văn in ấn lỗ được chôn theo trong mộ. Như vậy, di tích Hòa Diêm là di chỉ cư trú đồng thời là khu mộ táng (mộ táng gồm có mộ chum và mộ nồi vò).