Met wetenschappelijk onderzoek begon de Britse archeolooog Alfred Maudslay in 1881. Hij nam de eerste foto’s van Tikal en wist internationale interesse op te wekken voor deze stad. Hij begon met het opruimen van enige grote heuvels. In 1895 en 1904 bezocht de Duitser Teobert Maler de ruïnes en hij gaf samen met Alfred Tozzer de eerste officiële publikatie uit.

Tussen 1914 en 1937 leidde Sylvanus G. Morley, het hoofd van de archeologische dienst van het Carnegie Institute of Washington D.C., een grote opgraving in Tikal en hij maakte tevens grote vooruitgang in het ontcijferen van hiërogliefen. Het museum is naar hem genoemd. Als gevolg van zijn werk in de jaren twintig en dertig begon de University of Pennsylvania een groot archeologisch onderzoek van 1956 tot 1969 in samenwerking met de Guatemalaanse regering. Dit programma heette het Tikal Project. Tijdens dit project ontdekte Edwin M. Shook de oudste stèle en droeg de laatste grote Tikal-onderzoeker William R. Coe het werk over aan de regering van Guatemala. Tegenwoordig wordt het archeologische werk uitsluitend uitgevoerd door het Instituto de Antropología y Historia in Guatemala Ciudad.