این حفاری درسالهای بعد هم ادامه یافت. از آن پس این تپه به وسیله ی هیات مشترک ایران و آمریکا حفاری شدند و دو فصل آخر حفاری درسال 51-49 (تابستان) انجام گرفت. حفاری تپه حسنول یک حفاری کاملاٌ علمی است. برای اینکه تپه راحفاری کنند. ابتدا سطح آن را به مربعهای متعدد به ابعاد 5*5 متر تقسیم کردند و سپس در یک سوی جدول حاصله از اعداد و در سوی دیگر از حروف الفبای انگلیسی استفاده کردند. پس از اینکه 26 حروف الفبای انگلیسی برای 26 ترانشه در کنار هم نامگذاری شد. (تصویر 42). برای بار دوم این حروف تکرار شد. مانند حروف آ.آ.  ب ب. ث ث. د د... هر کدام برای یک ردیف ترانشه مورد استفاده قرار گرفت. این عمل محل دقیق هر ترانشه و هر شی یافت شده از آن ترانشه به خوبی روشن می گردید. در سالهای اول حفاری هیات مشترک ایران و آمریکا در ترانشه های مختلف این تپه کار کردند و تقریباٌ محل مناسبی را برای کار دایمی هر سالة خود پیدا کردند و در همین سالها بود که به ساختمانهای سوختة دورة چهارم سکونت در حسنلو اقدام به حفر چاهی در مرکز تپه و تقریباٌ در پست ترین قسمت تپه نمودند. این چاه در عمق 5/17 متراز سطح b و د تپه به خاک بکر و آب رسید و نتایج کلی زیر را به دست آورد.

1-      ده دورة سکونت متمایز در این تپه تشخیص داده شد.

2-      ضخامت لایه های هر دوره معلوم و در نتیجه ارتفاع تپه تا خاک بکر روشن شد.

3-      سفالهای تمدنهای هر دوره تعیین و شناخته شد

. رابرت دایسون که از سال ???? شمسى ریاست هیأت مشترک ایرانى و آمریکایى کاوشگر در تپه? حسنلو را به عهده داشت، این تپه را داراى ?? دوره? متمایز سکونت دانسته و آنها را از قدیم به جدید، یعنى از دوره? دهم تا دوره? یکم که آخرین دوره است، تقسیم‌بندى کرده است. به نظر او تاریخ تقریبى سکونت دوره? اول به حدود هزاره? ششم قبل از میلاد مى‌رسد و در این میان دوره? چهارم که مربوط به ??? تا ???? سال قبل از میلاد است از ارزش خاصى برخوردار و به دوران تمدن مانایى مربوط است.           

از بقایاى بناهاى دوره? چهارم سکونت در حسنلو، چنین برمى‌آید که همه از سنگ ساخته شده بوده‌اند. بقایاى کشف شده از زیر خاک شامل دژ شهر و باروى دفاعى آن با تعدادى تالار و اطاق‌هاى کوچک است. باروى یاد شده که دژ را فرا گرفته بود در حدود ? متر ضخامت، ? متر ارتفاع و ? برج مربعى شکلى به ابعاد ??×?? متر بوده است. فاصله?‌ هر برج از دیگرى در حدود ?? متر و در دروازه? سمت غربى دژ قرار داشت. درون دژ حیاطى به وسعت حدوداً ??×?? متر وجود داشته که آن را مجموعه‌هایى از اطاق‌هاى بزرگ و کوچک و تالارهاى ستون‌دار و ایوان‌هاى دراز احاطه کرده بود.      

در بین بناهاى سمت شرقى حیاط مرکزى به بقایاى چند انبار و اصطبل برخورد مى‌شود. در یکى از این انبارها تعداد زیادى خمره کشف شده که به گمانى به درد ذخیره آب دژ مى‌خورده و به گمانى دیگر مخصوص نگهدارى شراب بوده است.  

در جانب ورودى حیاط، مجموعه‌اى از بناهایى مانند تالار بزرگ یا پرستشگاه و تعدادى اطاق‌هاى متصل و مربوط به هم قرار داشته است. پرستشگاه که داراى سقف و ستون هاى چوبى بوده، ??/?? متر طول و ??/? متر عرض دارد. ارتفاع این پرستشگاه یک طبقه ? متر است، در حالى که تمام بناهاى اطراف آن دو طبقه بوده‌اند و بنابراین پشت همه بام‌ها هم سطح بوده است. در این پرستشگاه سکوها و جایگاه‌هایى براى روشن کردن آتش و تقسیم قربانى و انجام مراسم مذهبى دیگر وجود داشته است. اطاق‌هایى نیز به انبار و آشپزخانه و اسلحه خانه اختصاص داشته است. از اسلحه خانه که معلوم نشده کارگاه اسلحه‌سازى بوده یا محل نگهدارى جنگ‌افزارها، تعداد زیادى شمشیر و سرنیزه آهنى کشف شده است. در اطراف غربى حیاط نیز حدود ?? باب اتاق بزرگ و کوچک وجود داشته و جام زرین معروف حسنلو در یکى از اتاق‌هاى همین قسمت کشف گردیده است.            

بناهاى شمالى حیاط مرکزى گویا جایگاه مخصوص زنان و کنیزان بوده است؛ چه، در همین قسمت تعداد زیادى جعبه‌هاى مخصوص نگهدارى وسایل آرایش همچون سرمه‌دان و وسمه‌دان استخوانى یافت شده است. در یکى از اطاق‌هاى همین قسمت استخوان‌هاى نیمه سوخته ?? اسکلت درهم و برهم مرد و زن و کودک کشف شده است. در آن میان اسکلتى وجود دارد که احتمال داده‌اند مادرى بوده است که دست به سوى کودکش دراز کرده که او را در آغوش بکشد. اینان گویا گرفتار حریق شده و امکان فرار و نجات نیافته‌اند. در یک اطاق دیگر اسکلت‌هاى زن و مردى یافت شده که از قرار معلوم به هنگام وقوع آتش‌سوزى در خواب بوده‌اند. در اطاق‌هاى دیگر همین قسمت و نیز در حیاط مرکزى به اسکلت‌هاى دیگر انسان و اسب و گاو برخورد شده است.           

همه?‌ قراین حاکى از شبیخون دهشتناک و آتش‌سوزى است که به احتمال زیاد به دست دشمنان مهاجم‌، یا به دست سربازان اورارتویى و یا جنگجویان آشورى ایجاد شده و به عمر ? قرنى دوره? چهارم اسکان حسنلو نقطه? سیاه پایان گذاشته است.   

در جریان کاوش تپه? حسنلو که تا آستانه? انقلاب، در سال‌هاى مختلف، به دست هیئت‌هاى ایرانى و خارجى صورت گرفت، اشیاى سنگى، سفالى، شیشه‌اى و فلزى گوناگون که داراى ارزش تاریخى و هنرى بسیار هستند، کشف شد که در موزه‌هاى ایران باستان، ‌آذربایجان و آمریکا نگهدارى مى‌شوند. این اشیاء نمایانگر جلوه‌هایى از هنر و صنعت و به طور کلى فرهنگ و تمدن ساکنان آذربایجان و سرزمین‌هاى مجاور آن در ادوار مختلف تاریخى و پیش از تاریخ هستند؛ از آن جمله هزاره? اول پیش از میلاد و به ویژه فرهنگ و تمدن مانا.      

یکى از اشیاء پیدا شده از این تپه، جام طلاى مزین به نقوش برجسته‌اى است که شهرت جهانى دارد. این جام در حوالى غروب روز ?? مرداد ???? و از لایه?‌چهارم سکونت حسنلو که به عصر مانایى تعلق دارد کشف شد. بلندى این جام ?? سانتى‌متر محیط دهانه‌اش ? سانتى‌متر و وزن آن ??? گرم و جنس آن از طلاى ناب است.         

رابرت دایسون آمریکایى سرپرست هیئت کاوشگر ایرانى و آمریکایى چگونگى کشف جام زرین را براى گزارشگر مجله لایف و خانم پرادا شرح داد. از اظهارات او چنین برمى‌آید که سه ماه بعد از خاک بردارى در تپه و هویدا شدن قسمت عمده?‌ کاخ درون دژ، غروب یک روز پنج‌شنبه یکى از کارگران حفارى به استخوان‌هاى دست مردى با اسلحه برخورد مى‌کند و موضوع به سرپرست هیئت گزارش مى‌شود. دایسون با دو نفر از همکاران خویش شروع به پاک کردن گل و لاى اطراف استخوان‌ها مى‌کنند و ناگهان خطى از طلا ظاهر مى‌گردد. کاوشگران ابتدا گمان مى‌بردند که یک النگو پیدا کرده‌اند و با هیجان‌زدگى به کار خود ادامه مى‌دهند تا اینکه تیغه باریک طلا بزرگتر و پهن‌تر مى‌شود تا جاى منقش نمایان مى گردد. جام به آهستگى از میان استخوان‌هاى دستى که نزدیک به ? هزار سال آن را نگاه داشته بود بیرون کشیده مى‌شود.          

به نظر مى‌رسد که با ادامه?‌ کاوش‌هاى باستان‌شناسى اشیاء و ابزار دیگرى نیز در لایه‌هاى دیگر کشف و به اهمیت تاریخى این تپه بیش از پیش افزوده شود