בשנות השישים והשבעים של המאה הכ' נערכו בדיקות ארכיאולוגיות בנמל, שכללו סקר וחפירות בדיקה והצלה (לינדר ורבן 1964; 1965א:1–10; 1965ב:1–23; רבן תשמ"ו). מטרת הבדיקות הייתה לאתר, לתעד ולזהות את השרידים הקדומים של שובר הגלים ושל מבנים עתיקים השקועים בים. במסגרת זו נערכו מגוון פעולות, שכללו מיפוי הקיר היבשתי שנמשך מפינת החומה הסמוכה למגדל העגול, לאורך כ-30 מ' דרומה אל שובר הגלים (איור 2:A); מיפוי חלקי שובר הגלים הדרומי (איור 2:B); חפירת בור בדיקה מערבי ליד מסעדת אבו כריסטו (איור 2:C); שני חתכי בדיקה רדודים בצד המזרחי של הקיר היבשתי (איור 2:D); חתך בדיקה עמוק בצד המערבי של הקיר (איור 2:E); שלושה בורות בדיקה במרכז המפרץ; שלושה חתכי בדיקה מצדו הצפוני של קצה שובר הגלים (איור 2:F); ושני חתכי בדיקה במעברים שבין שרידי השובר (איור 2:G). באף אחת מהבדיקות הארכיאולוגיות שנערכו בתחומי הנמל לא הגיעו החופרים לסלע האם או לקרקע בתולה.

בשנות התשעים של המאה הכ' ערכה משלחת חפירות ישראלית-אנגלית חפירה ב'אי הזבובים' (216–221Flinder, Linder and Hall 1993:), ונחשפו בה שבעה נדבכים של אבנים מסותתות, שנבנו בשיטת 'ראשים' לעומק 6 מ' מתחת לפני הים; הם תוארכו לתקופות ההלניסטית–הרומית הקדומה. גם בחפירה זו לא נמצאה עדות לבנייה על סלע האם. בשנים 1992–1993 נערכו חפירות להעמקת פתח הכניסה למרינה ולנמל הדייג בפיקוח ארכיאולוגי של רשות העתיקות (גלילי ואחרים תשס"ג; שרביט וגלילי תשס"ג). בעקבות המידע הארכיאולוגי שנאסף במהלך ההעמקה פורסם דוח המסכם את הפעילות הארכיאולוגית בנמל והוצע בו חתך המשחזר את השכבות בתת הקרקע בנמל, משובר הגלים ועד לרמפה המזרחית (Galili et al. 2010:203, Fig. 13).

בשנת 2011 נערכו שני קידוחי גלעין ימיים, בפיקוחה של היחידה הימית, לניתוח וללימוד תת הקרקע למרגלות מזח הדייגים המערבי. מחתך שכבות הקרקע בגלעיני הקידוחים (קלר 2011) התברר כי במזח המערבי יש שכבה של אבן חול גירית מלוכדת עם חול לא מלוכד בעומק 9 מ' מתחת לפני הים; בתוואי המזח המזרחי הופיעה שכבה זו בעומק 11 מ' מתחת לפני הים. החדירה לתת הקרקע העמיקה עד 12.5 מ' מתחת לפני הים דרך כורכר פריך, ונראה כי לא הגיעו לסלע האם. בחפירה תת-ימית שנערכה בשנים 2006–2008 בסוללה המזרחית הטבועה, הנמשכת מקו החוף ועד לאי הזבובים (יורמן 2013), העמיקו החופרים עד כ-7 מ' מתחת לפני הים. החפירה הופסקה לפני שהיא הגיעה לסלע טבעי או קרקע בתולה. בחפירות ארכיאולוגיות שנערכו על ידי רשות העתיקות בשנים 2009–2013 למרגלות חומת הים הדרומית הנמשכת מחוף הסוסים ועד לנמל הדייג, נחשפו מבנים ומתקנים השייכים לנמל הקדום מהתקופות ההלניסטית–הרומית הקדומה, ובהם רציף שנבנה מאבני כורכר מסותתות גדולות ומתקני נמל שנבנו על סלע האם. בחפירה זאת נחשף סלע האם לאורך כל החומה הדרומית בעומק 2.4–2.6 מ' מתחת לפני הים (שרביט, פלנר ובקסטון תשע"ד).

 
בחפירה הנוכחית נפתחו שני בורות בדיקה ימיים במרחק 5–6 מ' מצפון לרציף של ימינו, המשמש לקו שייט נוסעים מנמל עכו לנמל הקישון בחיפה ובחזרה. מיקומם (איור 2:H) נקבע על בסיס תכנית הנדסית לבניית מזח חדש והרחבת הרציף; בורות הבדיקה נפתחו בין כל זוג כלונסאות של המזחים המתוכננים, והם מרוחקים 10 מ' זה מזה. טרם החפירה הונחו על קרקעית הים, בעומק 2.2 מ' מתחת לפני הים, שתי תבניות חפירה ממתכת (2 × 2 מ'). שכבות הקרקע שהתגלו בשני הבורות זהות, ועל כן להלן תתואר החפירה בבור הדרומי-מערבי בלבד (איור 3). בשני הבורות החפירה לא העמיקה עד לסלע האם. החפירה דרך שכבות טין וחרסית, האופייניות לבוצת נמל, גרמה לעכירות במים שהקשתה על הצילום.
 
בעומק 2.2–2.7 מ' מתחת לפני הים נחשפה שכבה (100L) של חול-טין מעורב באשפה מודרנית. מתחת לשכבה זו, בעומק 2.7–3.4 מ' מתחת לפני הים, נחשפה שכבה (101L) של אבנים גדולות–בינוניות, חלקן מהוקצעות, כנראה שרידים של מבנים עתיקים שעמדו על שובר הגלים והתמוטטו לשטח הנמל, וכן אבני שדה וחלוקים (510 ס"מ אורך) מעורבים בחול קרבונטי (זיפזיף). בחלקה התחתון של שכבה 101, בעומק 3.2 מ' מתחת לפני הים, נמצאו שני מכלי פליז קטנים (3.4 × 5.0 × 7.0 ס"מ; איור 4); מכל אחד השתמר בחלקו והשני השתמר בשלמותו. צד אחד של המכל ישר ואילו הצד השני דמוי חצי גליל. חלקם העליון של שני המכלים פתוח, ומכסה מתכת זהה בצורתו סוגר אותם. לרוחב המכל, בצדו הקמור, הולחמו שתי רצועות פליז (1.3 ס"מ רוחב), האחת במרכז והאחרת צמודה לבסיס. בשני צדי המכל הולחמו שישה תוברים (2 ס"מ רוחב), שלושה בכל צד, ששימשו אולי להשחלת רצועת נשיאה. מכלים אלה זהים ל-158 המכלים שנמצאו בחפירת הספינה עכו 1 מהמאה הי"ט (Ashkenazi et al. 2014:51–54), והסתבר שהם הכילו בתוכם אבק שרפה. יחד עם מכלים אלה נמצאו שני חלוקים שטוחים מאבן אפורה (5.5 ס"מ קוטר, כ-1 ס"מ עובי; איור 5), כנראה אבני הצתה. בעומק 3.40–4.17 מ' מתחת לפני הים נחשפה שכבה (102L) של חלוקים קטנים ושטוחים וביניהם גם חרסית-טין. מתחת לשכבה זו ועד לעומק של 5.5 מ' מתחת לפני הים נחשפה שכבה נקייה מממצא ארכיאולוגי (103L) שכללה בעיקר חרסית וטין, וכן ריכוזים קטנים של צדפים ושברי חרסים קטנים. בתחתית בור החפירה (5.5 מ' עומק מתחת לפני הים) הוחדר צינור PVC (1 מ' אורך, 5 ס"מ קוטר) והוצאה דגימת גלעין לאנליזה גרנולומטרית. לאחר מכן הוחדר דקר (1.5 מ' אורך) עד לעומק כ-7 מ' מתחת לפני הים, אך הוא לא הגיע לסלע האם.
 

לאחר החפירה נבדקו שוב תכניות הנמל והמבנים העתיקים של משלחת לינדר ורבן מהשנים 1964–1965, לצורך הבנת המיקום של בורות הבדיקה ביחס לתוואי הרציף הקדום. התכניות נסרקו וצוירו דיגיטלית ולאחר מכן הוצבו על שכבת GIS ותצלום אוויר מיושר של הנמל (איור 6). השוואה של תכניות החפירה משנות השישים לתכנית של החפירה הנוכחית העלתה כי בורות הבדיקה מרוחקים כ-20 מ' מצפון לשובר הגלים העתיק. מרחק זה מסביר את היעדרה של שכבת האבנים ששימשה כנראה רציף מבורות הבדיקה. את אבני הבנייה המהוקצעות (101L) יש לייחס למבנים ומתקנים שהתמוטטו משובר הגלים ואבניהם נסחפו עד לאזור בורות הבדיקה. במפות היסטוריות ובתצלום אוויר של עכו, שצולם על ידי הטייסת הפרוסית בשנים 1917–1918 (שור תש"נ:4), אפשר עדיין לראות אחדים מהמבנים האלה, לרבות חלק של מגדל בקצה המזרחי של שובר הגלים. גילוים של מכלי אבק שרפה (101L) מתחת לשכבת האבנים המהוקצעות מלמד כנראה שהרס המבנים מאוחר להם. ייתכן שהמכלים הועברו ממקום למקום כתוצאה מהעמקת הנמל בכלים מכניים, או שאלה מכלים שהיו במטענה של ספינה כלשהי שהתנפצה על שרטונות שובר הגלים העתיק.

חתך שכבות הקרקע מקידוחי הגלעין ובורות הבדיקה, מפת העומקים שמדרום לשובר הגלים (מחוץ לנמל) והחפירות שנעשו סמוך לאי הזבובים והסוללה הימית מלמדים שבניית שובר הגלים הקדום נעשתה על שכבות משקעים ולא על סלע האם. לינדר ורבן (1964; 1965א:1–10) הציעו כי הבנייה נערכה על מצע מלאכותי של חלוקים ואבנים קטנות, שנועד לייצב ולפלס את הקרקעית לפני הנחת אבני הבנייה. נראה כי שרידים משכבת תשתית זו נחשפו בחפירה (102L). נראה כי בחלק זה של הנמל העתיק הסלע עמוק מאוד ומכוסה בשכבות עבות של סחף שמקורו כנראה במוצא נחל הנעמן, של חול ממוצא נילוטי שהוסע על ידי הים ושל פסולת. נראה כי סלע האם עמוק יותר מכל חפירה והעמקה שנערכו עד כה, והמידע שנאסף מהעמקות בנמל הדייג (Galili et al. 2010: fig. 13) הוא חלקי, ושופך אור רק על הממצאים מהתקופות בשכבות שנחפרו. להבנת מבנה הנמל באזור זה קודם לתקופה ההלניסטית יש להרחיב ולהעמיק את החפירות באזור זה של הנמל.