Prace archeologiczne Ukryte w dżungli ruiny zostały odkryte pod koniec XVII w. przez hiszpańskich misjonarzy. Pierwsza naukowa ekspedycja została zorganizowana przez rząd Gwatemali w 1848 roku pod kierownictwem Modesto Méndeza, komisarza Petén i przy udziale gubernatora Petén Ambrosio Tuta i artysty Eusebio Lary. Sprawozdanie w wyprawy ukazało się w Niemczech w 1853 roku.

Badania archeologiczne były prowadzone już w XIX w. – w Tikál pracowali m.in. Gustav Bernoulli (1834–1878), Alfred Percival Maudslay (1850–1931), Teoberto Maler (1842–1917), Alfred Tozzer (1877–1954), Raymond Merwin (1881–1928) i Sylvanus Morley (1883–1948). Systematyczne wykopaliska prowadzono w latach 1952–1970 i w roku 1980.

W latach 1956–1967 prace prowadzone przez muzeum uniwersyteckie Uniwersytetu Pensylwanii – „Projekt Tikál” – pozwoliły na zmapowanie terenu.