Valul median a fost investigat prin cercetări arheologice, Muzeul din Arad şi Institutul de Istorie şi Arheologie din Cluj-Napoca efectuând secţiuni arheologice la Covăsânţ (jud. Arad, la nord de Mureş) în 1966. Valul II a fost cercetat la Pişchia în 1968 de o echipă de la Muzeul Banatului Timişoara, iar în 2004 Muzeul Banatului şi Universitatea de Vest din Timişoara au cercetat un sector din val la Dumbrăviţa. În contextul săpăturilor arheologice de salvare de pe traiectul autostrăzii Arad – Timişoara, fortificaţia liniară de pământ a fost investigată în anul 2010 de către o echipă de la Muzeul Banatului Montan Reşiţa, condusă de Ovidiu Bozu, în raza administrativă a comunei Giarmata.
Între 2006 şi 2009 membrii proiectului eGISpat Timiş au efectuat mai multe cercetări arheologice interdisciplinare neinvazive asupra celor trei valuri din Banat: analiza imaginilor satelitare şi a ortofotogramelor; periegheze pentru stabilirea traseului exact şi analizarea elementelor specifice morfografice şi morfometrice; corelarea traseului valurilor cu elementele de geomorfologie şi peisaj natural; topografierea şi cartografierea acestora punctuală; prospecţiuni geofizice, etc. Astfel de investigaţii au fost efectuate la Hodoni, Biled, Opatiţa, Şag, Timişoara, Chişoda, Dumbrăviţa, Giarmata, Murani, Pişchia, Fibiş, Alioş, Zăbrani, Chesinţ, Neudorf, Charlottenburg, Remetea Mică, Bencecu de Jos, Bencecu de Sus, Ianova, Remetea Mare, Moşniţa Veche, Bucovăţ, Sacoşu Turcesc, Birda, Berecuţa etc.
Elementele constitutive diferă de la un tronson la altul, dar cu elemente comune pe tot traseul fortificaţiei liniare. Acestea constau în mai multe şanţuri paralele săpate în formă de V sau de U, de o parte şi de alta a fortificaţiei liniare principale, care constă în pământ bătătorit şi ranforsat cu bârne de lemn şi gard de nuiele. Şanţurile cele mai apropiate de val prezintă o pantă mare, constituind principalul element defensiv al valului.