שטח החפירה משתרע בחלקה הצפוני-מערבי של ראש העין, במרחק כ-10 מ' ממערב לערוץ נחל רבה. האזור מאופיין באדמת סחף חרסיתית כהה וקשה. האתר נחפר לראשונה בשנת 1952, ונחשפו בו שתי שכבות יישוב מן התקופה הכלקוליתית (Kaplan 1958) — בשכבה המאוחרת נחשף מבנה מלבני שיוחס לתרבות הע'סולית, ובשכבה הקדומה נחשף מבנה מתרבות ואדי רבה — וכן ממצאים מן התקופה הניאוליתית הקרמית (התרבות הירמוכית ותרבות יריחו IX; להבדלי המונחים של התרבויות ר' Getzov, Milevski and Khalaily 2019: Table 1). בשטח האתר וסמוך לחפירה נערכו בעבר שתי חפירות (איור 1:1, 2; הרשאה מס' 5579-A), ונתגלו בהן שרידי קירות ומתקנים מעוגלים מרוצפים אבן, וכן מפלסי חיים ובהם חרסים, כלי צור וכלי אבן, שיוחסו לתרבות יריחו IX מן התקופה הניאוליתית הקרמית, לתרבות ואדי רבה מן התקופה הכלקוליתית הקדומה ולתרבות הע'סולית מן התקופה הכלקוליתית המאוחרת.

לפני תחילת החפירה הנוכחית הוסרה שכבת פני השטח (כ-1 מ' עובי). נפתחו שני ריבועי חפירה (50 מ"ר; 5K, 6K; 4  ×4 מ' כל אחד; איורים 2–4), ונחשפו שלושה שלבים: שני השלבים הקדומים (III, II) כוללים מפלסי אדמה ואבנים, שהכילו חרסים, כלי צור, כלי אבן אחדים ומעט עצמות בעלי חיים, והשלב המאוחר (I) כולל קיר ובור וכן ממצא כלי חרס ופריטי צור. הממצאים מהחפירה שויכו ברובם לתרבות יריחו IX, לתרבות הקדם-ע'סולית ולתרבות הע'סולית. כן נמצאו ממצאים ספורים מתרבות ואדי רבה. השתמרות השרידים בחפירה אינה טובה, ותהליכים בתר-הרבדתיים פגעו ביכולת להפריד בין השלבים ולתארך כל שלב בנפרד. ייתכן גם שאת הממצא המעורב בשלבים השונים אפשר לייחס לפעילות תושבי האתר, אשר עשו שימוש חוזר בפריטים קדומים.
 
שלב III. בריבוע 6K נחשפה קרקע חולית חומה בהירה (307L), ובה חרסים וצור. קרקע זו שונה משמעותית מהשכבות שמעליה.
 
שלב II. בריבוע 6K נחשף מעל הקרקע החולית מפלס אבנים (303L; איור 5) עשיר בחרסים ובצור, כנראה מפלס חיים. חלקו הדרומי של המפלס משופע למזרח; הפרש הגבהים בין הקצה המערבי לקצה המזרחי כ-0.4 מ'. חלקו הצפוני של המשטח נוטה מזרחה וצפונה. חתך בחלקו הנמוך של המפלס מלמד כי עובי המפלס 0.4 מ' (איור 4: חתך 3–3), וכי כמות הממצאים יורדת בחלקו התחתון. בפירוק חלק מהמפלס התגלו בין האבנים שברי כלי חרס רבים ומגוון פריטי צור, בעיקר מיקרו-מקדחים.
 
שלב I. בריבוע 5K, בעומק כמטר אחד מתחת לפני השטח ומעל מפלס 303, נחשף בסיס של קיר (304W/305W; כ-3.5 מ' אורך; איור 6), הנמשך לתוך החתך המערבי של הריבוע. חלקו העליון של הקיר לא שרד, וייתכן שהתמוטט לכיוון דרום, שם התגלו אבנים פזורות (308L). בחתך בדיקה (311L) שנחפר בקיר 304 נמצאו בבסיס החתך שברי כלי חרס ופריטי צור. בתעלת בדיקה שנערכה טרם החפירה וחתכה את הקיר נחשף מתחת למפלס הקיר בור מדופן בחרסים (310L; איור 4: חתך 2–2). הקיר והבור נמצאים במפלס גבוה ממפלס 303, ועל כן נראה כי הם מאוחרים לו.
 
ממצא כלי חרס. המכלול מן החפירה כולל כ-60 שברי כלי חרס אינדיקטיביים, המתוארכים למן התקופה הניאוליתית הקרמית ועד התקופה הכלקוליתית המאוחרת: תרבות יריחו IX, תרבות ואדי רבה, התרבות הקדם-ע'סולית והתרבות הע'סולית (איורים 7, 8). בהיעדר מכלולים סדורים וברורים, שאפשר לשייך לכל תרבות בנפרד, להלן כמה דוגמאות אינדיקטיביות. הפריטים שאפשר לשייך לתרבות יריחו IX הם ידיות זיז (איור 6:8, 7); הפריטים שאפשר לשייך לתרבות ואדי רבה הם פערורים ששפתם שטוחה ונוטה פנימה (איור 5:7, 6), שלאחד מהם (6) שפה ממורקת שחור, וכן ידיות סרט (איור 8:8–10); והפריטים שאפשר לשייך לתרבות הע'סולית הם קדרה (איור 4:7) ששפתה שטוחה, קנקן (איור 7:7), בסיס קערה על רגל (איור 4:8) וידית נקב (איור 12:8) שחתכה משולש.
 
ממצא צור. במכלול 19 גרעינים ו-39 כלים. חומר הגלם של הגרעינים מגוון ולא אחיד באיכותו. הגרעינים נוצלו היטב, והם נושאים כיווני התזה מרובים. בחלק מהגרעינים הובחנו ריכוזי גיר בתוך הצור, המלמדים על פריט פחות עמיד ולכן פחות איכותי. רוב הגרעינים הם גרעיני נתזים ונתזונים, וחלקם משלבים גם התזות להבונים (איור 1:9, 2). יוצא דופן במכלול הוא גרעין להבים אחד (איור 3:9). ההנחה כי רוב הגרעינים הם גרעיני נתזים נתמכת בפסולת התעשייה, שבה נראה יחס של כ-1:4 נתזים–להבים.
במכלול הכלים לעומת זאת קיים רוב יחסי לפריטים להביים. מאחר ש-64% מן הכלים נעשו על להבים או על להבונים, ייתכן שהם לא סותתו באתר. הכלי השכיח במכלול הוא מיקרו-מקדח (9=N; 23.1%; 2 ס"מ אורך ממוצע, 1 ס"מ רוחב ממוצע; איור 1:10–6), הנושא שברור זקוף משני צדיו; בחלק מהכלים השברור ממשיך לקצה הפרוקסימלי ויוצר חידוד (איור 1:10, 3, 4), וחלקם נראים כאילו נקטמו בקצה הפרוקסימלי (איור 2:10, 5, 6). כן נמצא מקדח אחד (איור 7:10). המקדח ורוב כלי המיקרו-מקדחים נמצאו במפלס אבנים 303 שבריבוע 6K. ארבעה להבונים בעלי גב (4=N) התגלו אף הם במפלס 303. עוד שכיחים במכלול להבונים משובררים (9N=; איור 8:10, 9), שהשברור שלהם עדין; הם נמצאו באזורים שונים בשטח החפירה. נמצאו גם ארבעה להבי מגל (4=N; איור 10:10–13), שלושה מהם בריבוע 6K, ככל הנראה בחתכים התחתונים, ואחד (איור 12:10) משכבת פני השטח בריבוע 5K; להבים 10–12 יוחסו לתרבות ואדי רבה, ואילו להב 13 יוחס לתרבות יריחו IX. כלים נוספים במכלול הם קטימות משובררות בגחון (איור 1:11) או בצדדים (איור 2:11), מגרד (איור 3:11), שקערורית (איור 4:11) ומרצע (איור 5:11).
 
פריטי אבן. נמצאו חמישה כלים עשויים מחלוקי נחל או מאבן גיר בהירה. הפריטים גדולים למדי (5–10 ס"מ אורך ורוחב) וכוללים כילף עשוי מחלוק נחל (איור 1:12), שני נתזים מאבן (איור 2:12, 3) וכלי קיצוץ עשוי על חלוק גיר (איור 4:12).
 
בחפירה התגלו שרידים וממצאים המלמדים כי גם חלק זה של האתר היה מיושב בסוף התקופה הניאוליתית ובשלבים השונים של התקופה הכלקוליתית. כן התגלה אישוש נוסף ליישוב מתרבות ואדי רבה, שאת שרידיו חשף קפלן בעבר. ריכוז המקדחים במפלס 303 מעיד אולי כי האתר שימש בית מלאכה לייצור מקדחים, או לחילופין שהתקיימה בו תעשייה שעשתה שימוש בכלים אלו, כגון תעשיית חרוזים.