Hattuşaş örenyeri ilk kez 1834 yılında Charles Texier tarafından gezilmiş ve dünyaya tanıtılmıştır. Bu kalıntılarla Hitit devleti arasında ilk kez bir bağ kuran kişi Sayce'tır. Bu zamana kadar Hitit'lerin merkezinin Suriye olduğu sanılmaktaydı. 1882'de Carl Human, Otto Puchstein ile Boğazköy'e birlikte gelmiş ve ilk kez toplu bir plan çalışması yapmıştır. Halen Pergamon Müzesinde bulunan Yazılıkaya'nın kalıplarını da çıkarmışlardır. E. Chantre ilk test kazısını 1893-1894'te gerçekleştirmiş, 1905 yılında ise Makridi ve H. Winckler Boğazköy'ü gezmişler ve 1917 yılına kadar devam eden kazı çalışmalarını yürütmüşlerdir. 1932 yılında ise Alman Arkeoloji Enstitüsü adına Kurt Bittel tarafından başlanılan sistemli kazılara II. Dünya savaşı sırasında bir süre ara verildikten sonra, yeniden başlanmış ve 1978 yılına kadar çalışmalar aralıksız sürdürülmüştür. 1978 yılından 1993 yılına kadar Dr. Peter Neve başkanlığında yürütülen kazı çalışmalarını, 1994 yılından itibaren Dr. Jurgen Seeher üstlenmiştir.
Boğazköy (Hattuşaş) örenyerinde M.Ö. III. binden itibaren yerleşim görülmektedir. Bu dönemdeki küçük ve müstahkem yerleşmenin Büyükkale ve çevresinde olduğu tespit edilmiştir. M.Ö. 19. ve 18. yüzyıllarda Aşağı Şehir'de Asur Ticaret Kolonileri Çağı yerleşmeleri görülmektedir ve şehrin adına ilk kez bu çağa ait yazılı belgelerde rastlanmıştır.
Hattuşaş'taki ilk gelişme dönemi büyük bir yangınla sona ermiştir; bu yangının sorumlusu Kuşşara kralı Anitta olmalıdır. Belgelere göre hemen bu tahripten sonra yaklaşık M.Ö. 1700 yıllarında yeniden yerleşime açılan Hattuşaş 1600'lerde Hitit devletinin başkenti olmuştur; kurucusu tıpkı Anitta gibi Kuşşara kökenli olan I. Hattuşili'dir.
Hattuşaş başkent olduktan sonra şehrin gelişmesinin en uç noktasında anıtsal bir yapılaşmayla karşılaşılmaktadır; 2 km. genişliğindeki şehir saray, tapınak ve mahalleleriyle M.Ö 13. yüzyıldaki haline kavuşmuştur. Hattuşaş'ın ikinci gelişme döneminde imparatorluğun son yıllarında hem içte hem de dışta üç önemli Hitit kralı etkin olmuştur. Bunlar III. Hattuşili, oğlu IV. Tudhalia ve onun oğlu II. Şuppiluliuma'dır. II. Şuppiluliuma'nın son dönemlerinde (M.Ö. 1190) ekonomik sıkıntılar ve iç karışıklıklar nedeniyle yıkılan Hitit devletinden sonra Boğazköy 4 yüzyıl boyunca terk edilmiştir. Daha sonra buraya Frigyalılar (M.Ö. 8. yy. ortaları) yerleşmiştir. Hellenistik ve Roma Döneminde (M.Ö. 3. - M.S. 3. yy.) Hattuşaş küçük surla çevrili bir beylik merkezi, Bizans Döneminde ise bir köy durumundadır.
Hattuşaş'ın "Yukarı Şehir" olarak bilinen kesimi 1 km² den daha büyük bir yüzölçüme sahip, eğimli bir arazidir. Bu alan M.Ö. 13. yüzyılda Geç İmparatorluk Çağında şehrin gelişmesine sahne olmuştur. Yukarı Şehir'in geniş bir bölümü yalnızca tapınak ve kutsal alanlardan oluşmaktadır. Yukarı Şehir geniş bir kavis halinde onu güneyden çeviren bir surla donatılmış olup, sur üzerinde 5 kapı mevcuttur. Şehir surunun en güney ucunda ve kentin en yüksek noktasında bastion ile sfenksli kapı yer almaktadır. Diğer dört kapıdan güney surunun doğu ve batı ucunda karşılıklı Kral Kapısı ve Aslanlı Kapı yer almaktadır.
Yukarı Şehir'de görülen yapılaşma üç evrelidir. Birinci evre ilk surların inşaatı ile çağdaştır. İkinci evre, surlarda görülen ilk tahribattan sonraki yeniden yapım ve tapınak kentinin son biçimini almış olması ile belli olan evredir. Son evrede ise mevcut yapılarda görülen tadilat ve tamiratlar dışında dinsel amaçlar dışında bir yeni yapılaşma başlamıştır. Yukarı Şehir'de "Mabedler Mahallesi" olarak bilinen alan sfenksli kapıdan; Nişantepe ve Sarıkale'ye kadar uzanır. Bu alanda çeşitli evrelere ait bir çok tapınak açığa çıkarılmıştır. Tapınak planlarının genel karakteri, bir orta avludan girilen ve birer dar ön mekan ile derin ana mekanlardan oluşan kült odaları grubunun yapıyı biçimlendirmesidir. Tapınaklarda ele geçen malzemeler beş gruba ayrılmaktadır.
1-Seramikler,
2-Aletler,
3-Silahlar,
4-Kült objeleri,
5-Yazılı belgeler.
Yukarı Şehir'in girişinde, Büyükkale'nin hemen önünde yer alan Nişantepe ve Güneykale'de Hitit sonrası yapılaşmalar dikkat çekicidir ve bu M.Ö. 7-6. yüzyıla tarihlenen Frig yerleşmesidir. Hitit Döneminde bu alan topoğrafyaya göre üç bölümde incelenir:
Büyükkale'nin güneyindeki geçit (viaduct), Yukarı Şehir'e giden yolun iki tarafında ve Nişantepe'nin kuzeyinde önceden yerleşilen plato ile Güneykale'nin yerleşim alanı.
Kuzey ve güney binası dışında önemli bir yapı da Batı Binası ve Saray Arşividir. Büyük bir yangınla tahrip olmuş binanın yamaçta iki bodrum katı olduğu düşünülmektedir. Bu iki bodrum katında yaklaşık 3300 adet bulla ve 30 çivi yazılı tablet bulunmuştur. Bullaların 2/3'ü büyük kral mühürleri taşımakta ve kronolojik listeye göre I. Şuppiluliuma'dan Hattuşaş'ın son kralı ve onun torunu II. Şuppiluliuma'ya kadar kralları temsil etmektedir. Kral mühürleri yanında kraliçe mühürleri de açığa çıkarılmıştır.
Güneykale'deki yapılaşma ise II. Şuppiluliuma tarafından gerçekleştirilmiştir. Bu alanda geniş bir gölet ile üç ayrı noktasında üç yapı mevcuttur. Oda 1 ve 2 olarak adlandırılan ve ayakta duran iki yapıdan oda 2, göletin kuzey köşesinin batısında yer alır. Tek mekanlı olan bu oda içe doğru daralarak küçülen parabol biçimli bir kubbeye sahiptir. Oda 1'de ise in situ olarak az kalıntı ele geçmiştir. Oda 2'nin duvarlarının üçü de kabartmalarla bezelidir. Karşı duvardaki ana tasvirde sola dönmüş, uzun elbiseli bir figür vardır. Yuvarlak başlığı üstünde kanatlı bir güneş kursu bulunmakta, sol elinde litus, sağ elinde ise ankh motifini tutmaktadır. Doğu duvarında Şuppiluliuma'ya ait kabartma vardır. Karşısındaki batı duvarında ise hiyeroglif kitabe yer almaktadır.
Hattuşaş örenyerinde Büyükkale'de yapılan kazılar M.Ö. 13.-14. yüzyılda Hitit krallarının saray yapılarını ve bunları koruyan sur sisteminin özelliklerini gün ışığına çıkarmıştır. Giriş kapısı güneybatıda olan kalenin surları, sandık duvar tekniğiyle inşa edilmiştir.
Büyükkale'de bir bütün halinde saray yapısı görülmez, kazılar sonucunda ortaya çıkan farklı boyutta ve türdeki yapılar, büyük iç mekanlar, avlular ve direkli galeriler yoluyla birbirine bağlanarak kale içindeki bütünü oluştururlar. Kalede arşiv odaları, depo odaları, büyük kabul salonu, su kültü ile ilgili bina ve kutsal mekanlar yer almaktadır. Hitit sonrasında ise kalede Frig yapı kalıntılarına rastlanmıştır.
Boğazköy'de en önemli mimari alanlardan birisi de Büyük Mabet'tir. (1 No.lu Mabet) Hattuşaş'ta kuzey şehrin merkezini oluşturan Büyük Mabet, Hati'nin Fırtına Tanrısı ve Arinna Şehri Güneş tanrıçasının evi olarak yapılmıştır. Tapınak iki aditonlu olup, tapınağın çevresinde kaldırım taşlı yollar, meydanlar ve bunların arkasında bu yollara açılan dört yönde depo odaları yer almaktadır. Büyük Mabet, Aşağı Şehir mahallelerinden bir temonos duvarı ile ayrılmaktadır. Taş bir teras üzerine kurulan Büyük Mabet'in, kutsal bir merkez olduğu kadar, ekonomik bir merkez olarak da kullanıldığı magasinlerde açığa çıkarılan büyük küplerden anlaşılmıştır. Yine mabedin doğu magasinlerinde tabletlerin bulunması burada bir arşivin olduğunu da ortaya koymuştur.
Büyük Mabetin etrafı ikinci derecede önem taşıyan yapılarla çevrilmiştir. Bunlardan en önemlisi yamaç evidir. Büyüklüğü, planı ve çok katlı oluşuyla dikkat çekmektedir.
