1906年12月初，我在若羌绿洲为前往楼兰遗址做准备工作，以便开始我计划已久的考古探险。在滴水全无的罗布泊沙漠中探险，合适的季节只有冬季的几个月，这段时间我们可以驮运冰块作为饮用水，以保障探险考察工作得以顺利进行。我计划在完成楼兰遗址考察之后，带领驼队横越罗布泊沙漠，沿着马可·波罗走过之后便寂静了几个世纪的古道，前往敦煌。
若羌虽名为县城，实际上只不过是一个小村落。若羌的绿洲面积很小，几乎都是沙漠，能够供应的物资非常有限，所以我们的准备工作异常困难。不过，有一点出乎我的意料，在三天内居然召集到50多个挖掘民工。我们准备的粮食足够全部人员维持五个星期。同时，我们还尽可能搜集骆驼来运输物资。我们所带的粮食和饮用水，必须能够维持全体人员七天沙漠行程、在遗址考察停留期间和最后返回路程的需要。
然而，问题十分糟糕。我把若羌所能够提供的物资全部组织起来之后，也不过才找到21只骆驼。
阿布旦是一个小渔村，靠近塔里木河流入罗布泊的沼泽地带。对于进入罗布泊地区而言，这里的地理位置异常便利。所以如果我不把给养仓库设在阿布旦，给养供应问题将更加严重。在阿布旦，我把暂时不用的行李和给养安置下来，以待完成古楼兰遗址发掘后，前往敦煌时再用。
所幸的是，若羌县知县廖大老爷在很短时间内就帮我从阿布旦请到两个强壮的猎人。这两个猎人，一个叫穆拉，一个叫托合塔阿洪，他们都曾帮助过斯文·赫定博士。虽然他们熟悉探险沿途的情况，但他们都未曾从阿布旦一带直接进入过楼兰遗址。因此，离开阿布旦沼泽地带之后，我并不能指望他们做向导。从当地雇用的挖掘民工，知道要随我们在这个严寒的冬季离开家乡，前往沙漠深处探险时，都感到非常恐惧。这些民工的亲属也都认为，他们将要倒霉到底了，都非常担心和忧伤。直到看见这两个猎人的出现，他们才稍稍放下心来。
12月6日早晨，我们终于从阿布旦启程。民工们按时在这片最后的绿洲田野边集合待发。当我视察情况，看见这些罗布人坚毅的蒙古人面容时，不禁大感意外。他们都是当地半游牧的渔人后裔，与从西方草原迁徙而来的突厥后裔大为不同。亲属们在与民工队伍告别时都高呼“遥勒保勒松”（意为一路平安）。此情此景中，再也没有什么话语，比这句维吾尔语的告别寓意深远和含蓄了。
穿行走过大片的戈壁荒漠地带，又走了约两站地，我们才来到米兰遗址。12月10日，我安排忠实的突厥仆人提拉巴依在米兰照管一切事务，汉文秘书蒋师爷也被留在后方，未能跟随我一同前往。
第二天早晨，渡过还没有结冰的塔里木河深流之后，我们就从开始向沙漠进发。我们向东沿着最初的罗布泊沼泽走了一天，在一个由塔里木河水形成的潟湖中取得了大量质量上乘的厚冰块。每只可以驮运的骆驼都驮载着满袋的冰块，重量达到500磅。四个镀锌铁桶也装满了水，以备不时之需。这些铁桶内的水不久就冻结成了冰。此外，还有30多头毛驴也都驮上了小袋的冰块。离开最后这个有可饮用水和冰块的地方之后两天，我们便把所装载的饮用水和冰块全都卸了下来，就地建立一个中转站。虽然荒漠环境中毛驴也需要饮用水，好在只需忍受两天，卸下负载之后它们很快返回到了塔里木河边。
至于骆驼，我们最初就让它们每只喝了六七桶水。根据我们的经验，这样的饮水量可以维持它们几个星期不至于干渴。在酷寒的冬天，骆驼对草料的需求远甚于水。离开最后一处生长植物的地方，一直要到罗布泊腹地遗址附近才可能会有一些芦苇作为骆驼的草料。为应对这种严酷的环境，驮工头目哈桑阿洪给骆驼准备了几皮袋菜籽油，每经过一段时间，便喂骆驼半升左右的生菜籽油。驼工们称这些菜籽油为“骆驼茶”。骆驼经过长距离跋涉后，在没有草料的情况下，这些菜籽油可以为它们提供充足的能量。
我们又走了一天，穿过一片布满盐卤的草地，在柴努特库勒附近一个小池塘旁留下了两个人。池塘里的水已经结了一层薄冰，正好可以供牲畜饮用。这里可以作为我们临时休整地点。我安排把粮草留在此处，然后从此地起将转向东北方向。
我们到来的这一年，塔里木河洪水泛滥，向北流淌，形成了一些新的大湖。现在这些大湖都已完全干涸。在裸露的湖底盐床上，散布着几片小水洼。水洼中的水盐化得很严重，以至于在严寒的天气里也没有结冰。
12月14日傍晚，走过了低洼地带之后，我们在一片红柳茂盛的沙丘高地上安营扎寨。毛驴驮载的冰块都堆放在最高大沙丘的北面背阴地方，做成一个储藏所。随后，我安排两个人把毛驴带回柴努特库勒中转站搬运存放在那里的粮草。
从临时转运点继续进发，很快就走过了大片风蚀剥离严重的地带。这样的情况在罗布泊沙漠北部地区形成一道奇异的风景线。无数高峻险拔的土崖，被一些巨大的沟壑分割开来。当地罗布渔人为这样的地貌取名为“雅丹”。所有的雅丹都是被夹带沙粒的风吹蚀切割形成的。这种台地雅丹一律呈东北—西南方向。由此清楚地显示，这里一年中持续时间最长、风速最大、风向最为固定的，应该是由于大气环流，从蒙古高原直接刮来的季风。
在这样的地貌中行进，路线不可能成直线，只能曲折迂回前行，在硬泥雅丹和深沟中艰难前进。经过雅丹地带时，骆驼柔软的脚掌极易破裂，所以每次宿营时总有几只可怜的骆驼要承受打掌子的痛苦。打掌子是用小块牛皮缝在骆驼脚掌上，以保护其足部的伤口。这样做，虽是好意，但也是酷刑，骆驼极不情愿，必须由经验丰富技术高超的行家来操弄。哈桑阿洪正是精于此道的行家，并且时常训练其他驼工为骆驼打掌子。
在这片风蚀侵害严重的雅丹区域，每走出不远，我们便遇到一些枯死的胡杨树。它们或倒伏在地，或狰狞矗立于狭窄低地。一眼望去，低地弯弯曲曲伸展远去，就像河道支流，蜿蜒流入沙漠深处后逐渐消失。根据我的经验，这些低地原来都是河流的终点河床。很显然，早期的库鲁克河曾经流入干涸的罗布泊盆地及其附近低洼地带。
在风化剥蚀严重的地表，可以捡到石器时代的石箭镞、石斧和其他小件石器，以及许多制作粗糙的陶器残片。至此，我们仍然没有能够深入罗布泊沙漠腹地。继续前行，每隔不远，我们便会遇到前面提到的那一类同样的东西。为了保持方向，防止大家四顾寻找东西，我要求队伍按照直线方向行走。尽管如此，一路上我们还是不断有新的发现，这种情况充分证明，这些地带在史前时期末已经有人类活动。
虽然我们从早到晚不停地跋涉，但由于路途艰险，每天的行程不过14英里。在这种破裂不堪的风蚀地带，想要按照罗盘指示的方向维持正确的路线是一件非常困难的事。因此，我们在走过的路段，在一些容易看到的特殊位置，用枯死的树干或土堆做路标，为后面运送冰块和粮食的人们指引方向。
我们穿行在这片雅丹地带将近第二程时，在裸露的地表发现了许多小件铜器，其中有中国汉代的铜钱，以及大量陶器残片。我由此断定，我们正走在久远历史某个时期曾经有人居住的地方和曾经使用的交通路线上，或者至少有几个地方有人居住并且位于交通路线之上。不过，根据我们的测量数据，当时我们所在的地方距离斯文·赫定博士追踪寻找的遗址还要向南再走12英里。
我们被冬季冰冷刺骨的东北风不断侵袭。第二天半夜，狂风几乎吹倒了我的帐篷。这种冷风总是持续不停地刮，气温很快降到了华氏气温表零度以下，我们的生活也因此陷入极度的困苦之中。
12月17日，我们找到的中国汉代古钱、青铜箭镞，以及其他小物件越来越多了。最后一天下午，穿越过宽广的干河床后，作为遗址群标志的那座剥蚀严重的佛塔已经隐约可见，那正是斯文·赫定博士草图上最吸引我的地方。我们距离目的地大约还有8英里的路程。我的探险队因为就要到达目的地而变得兴奋起来。在穿越无数高峻的雅丹和深削的土沟之后，我们终于在天黑之前赶到了那里。千百年来，巍然屹立的遗址群在亘古荒原上呈现出一派凄凉的景象。我们在遗址群标志的佛塔脚下安营扎寨。
第二天一早，发掘工作立即开始。发掘工作连续进行了11天，我把各个遗址中的古代遗物全部都清理了出来。据托合塔阿洪说，库鲁克塔格山麓碱泉子附近有一片芦苇草地，我立即让人把大部分骆驼送到那里喂食牧草，其余的骆驼则被派往南部中转站，驮运储存在那里的冰块等给养物资。
那天早上，我站在佛塔顶的最高处极目四望，那些早已熟悉但依然新奇的立木行列展现在我的眼前。正南面与西南面由木料和灰泥构筑起来的建筑遗迹，聚集成了小规模的建筑遗址群。遗址群所在地以外，是奇形怪状的雅丹和深削的沟壑，像是由无数条波峰浪谷凝固成的广阔无垠的海面。
发掘工作首先从佛塔南面开始。这是一座倒塌了的房屋，建筑木料散乱地堆积在斜坡上。这种现象，是因为强烈的风蚀带走了房屋基础部分的土层，导致房屋倒塌，房屋上面的泥土又全部被刮走形成的。在仅存泥土堆积中略做搜索，便发现了一些写在窄木片和纸上的汉文文书和佉卢文文书。佉卢文文书的形式与尼雅遗址所发现的一模一样。
这一发现表明，在尼雅遗址用古代印度文字写成的文书，在遥远的罗布泊地区，也同样被广泛地应用于政治统治、商业贸易以及其他各个方面。楼兰遗址所在的罗布泊湖岸地带与古代于田的地理空间距离是如此遥远，而这种古印度语言与字体竟如此完整地发展到了这里，这真是一个富于历史意味的新发现。
发掘伊始，我们便在房屋遗址附近的风蚀空地上捡到不少金属、玻璃和石质器物等各类小物件。其中有背面图案刻铸精美的青铜镜残片、金属扣、石印之类的东西。我们捡到的玻璃以及石质珠子也不在少数。汉代方孔式铜钱散布极多。这种现象非常重要。由此可见，这种铜钱流通范围广而且数量多，同时也说明使用钱币作为中介的普通贸易在当时已经盛行。
房屋的西南面有一座大型建筑物。这座建筑物一部分用土坯砌成，虽然已经损坏严重，但是还可以看出，它原来是一座衙门建筑。在它中间有一间小室，原来可能是作为监牢使用的。斯文·赫定博士就曾经在那里找到许多写在木片和纸上的汉文文书。有些文书的年代是公元265年至270年。我安排民工仔细地把整个建筑清理了一遍，又找到不少此类文书。其中有些弯曲的木质薄片，显然是从木板上削下来的。
旁边的小屋虽然粗陋，但建筑形式却与尼雅遗址常见的形式一样。这种建筑大概是供非中国人的本地官吏使用的。在这间房屋内，我得到了我熟悉的佉卢文简牍文书。这种佉卢文简牍文书格式内容与在尼雅遗址得到的文书极为相似。不过，发掘的最大收获，还是位于衙门西面的那一大片垃圾堆内。就在那些臭味依然刺鼻的一层层硬质垃圾和其他废弃物之中，我却得到很多汉文文书。这些文书无疑是被作为废弃物从公事房中清扫出来的。其中，不少木简破烂不堪，有的还曾经被用作点火的木条，有明显的灼烧痕迹。
在这堆包罗万象的垃圾堆中，我们还找出了一些佉卢文文书，但数量不多。此外，我还发现了一张破纸，纸上写有一种未知文字，字体像阿拉米语文字，后来被证明是粟特文文书。粟特文流行于公元后起初几个世纪撒马尔罕和布哈拉地方的古康居国一带，后来完全消亡，不为人知。
出土的汉文文书可以证明，这一遗址的所在地名叫楼兰。在古代，楼兰这一名称，既指整个楼兰地区，又用来称呼楼兰的驿站。公元前2世纪末，在汉代开辟的这条进入塔里木盆地的古道上，楼兰正是进入西域的桥头堡。
在所得文书中，大部分有年代记录的文书纪年在公元263年到270年之间。晋武帝在汉朝倾覆以后重新在西域树立了中央王权的声威。最后一件文书的纪年是公元330年，文书中又作建武十四年，其实建武年号在十三年之前就已经终止了。由此可见，当时这个小驿站与晋朝的联系已经完全断绝。此地以及以此地作为起点的沙漠交通路线，离最后废弃的时间已为时不远了。
这里不仅驿站规模小，出产也极为有限。但从我获得的汉文文书表明，这条古代交通路线对当时的贸易具有重要的作用。在这些文书中，有从西域长史方面发出的文书，也有呈送给西域长史的报告，以及明显不属于当地军事行动记录的文书残片。但是大部分文书都是关于一个中国小屯田区域的相关统治事务，如粮食种植、储存、运输之类的记载。对于官吏及士兵，常有减少口粮的命令。当地不能自给的窘境，由此可见一斑。
佉卢文文书的字体、语言以及其他方面都与尼雅遗址发现的极为相似。我考证出此地原来的名称是“Kroraina”，汉语“楼兰”一词很可能就是“Kroraina”的译音。
我对遗址所在区域的狭小台地进行了认真考察，结果发现，这些风蚀雅丹并非自然之物，而是古代城墙的残余。城墙用泥土和红柳枝条相间夹杂筑成。这是中国古代工匠在罗布泊沙漠修筑军事防御堡垒时通常使用的方法，其最显著功效是能够有效地抵御风沙的剥蚀。
但是，这座直径1020英尺的古城，其顺风方向的那几面墙体，现在只残留下来些许遗迹。而迎风面的那些城墙早已消失得无影无踪，最终没能抵挡住风沙的摧毁。同样类似的情况，在东面相隔很远的一处残破遗址中再次出现，让人真切体会到风力在罗布泊沙漠所能够达到的破坏程度。
12月22日傍晚，我们结束了在楼兰古城的发掘工作。接下来要做的工作是发掘西面的一个遗址群。这些遗址被斯文·赫定博士首先发现。但他只是从楼兰古城到那里去了一次，仅停留了一天，而他带往那里的发掘民工也只有五个人。显而易见，那里仍然还有大量的古代文物在等待有系统的发掘。目前，最主要的问题是，我们是否还有足够的时间到那里去挖掘。我们储备的冰块消耗得很快。托合塔阿洪从库鲁克塔格返回来报告说，那里碱泉里的水含盐量太大，以至于到现在都还没有结冰，因而无法得到冰块。这一消息令我深感焦虑。所幸的是，从中转站出发的骆驼已经安全返回，带来了急需的给养物资。12月23日，我们终于得以将营地转移到新的遗址群所在地。
此后五天里，我们一直在那里努力发掘。许多民工因不适应那里严酷的环境而病倒了，不过能够工作的人数仍然达到30人。发掘收获很大。其中在一座小佛寺遗址中出土了许多精美的木刻残片，有的雕花木梁甚至长达7英尺以上。木梁的装饰样式和雕刻风格显然是希腊的，或者也可以说是希腊佛教美术风格。
此处以及离此处东南约1英里的一些大型建筑遗址所在地，风蚀都很严重。尽管如此，我们依然能在那些遗址中发掘到许多有趣的古代文物。其中有雕刻精美、漆面精致的家具构件，有罗马构图样式与雕刻风格的雕刻木板残片，有装饰性纺织品纹饰。还有一只鞋子，鞋面上装饰有纯粹西方样式的地毯图案。在靠近另外一座小佛寺的地方，有一处用篱笆围起来的果园。早已枯死的果树树干依然挺立在地面上。这个果园是此处古代遗址群落中所能见到的唯一一个种植园遗迹。这处环绕楼兰古城外围的遗址之所以重要，有证据显示，经过此地沟通与中国内地的商业贸易，远比当地的物产重要得多。
有了这些发现，我早已想沿着这条古道向东一直穿越那片迄今仍未有人涉足的沙漠的愿望更加强烈了。但鉴于当时的气候条件，我的这一愿望并未能够实现。我们储备的冰块已经所剩无几，民工患病的人数也在不断增加。于是，1906年12月29日，我让测量员拉姆·辛格带领大部分民工和押送所有出土文物返回阿布旦，我自己则带领一小队人马穿越不为人知的沙漠向西南转移。经过七天的艰难跋涉，我们平安到达了冰冻的塔里木河边。沿途沙丘越来越高大，西南方向的路况远比从罗布泊出发的那一路要困难得多。路途中没有发现古代遗址，只见到一些石器时代的遗物，就是连那些以前常见的作为古代河道标志的死胡杨树丛也不见了。气温下降到华氏气温表冰点以下48度，使我们深切感受到没有柴火取暖的痛苦。这次探险旅行，从开始一直到最后返回若羌和米兰，沿途我都极为用心地进行地理学考察，做了许多测绘工作。