В 1915 году увидела свет обобщающая научная работа по Теотиуакану немецкого учёного Эдварда Зелера «Die Teotiuacan — Kultur des Hochland von Mexiko». Он провёл детальное исследование символизма и иконографии мегаполиса, правда, считая, что ацтеков отделял от Теотиуакана небольшой промежуток времени, отталкивался от их культуры. Тем не менее, нельзя сказать, что Зелер слепо связывал обе эпохи, не подвергая схожие элементы критическому анализу.
В вышедшем в 1922 году первом томе монументального трёхтомного труда под редакцией Мануэля Гамио «La poblacion del Valle de Teotihuacan» («Население долины Теотиуакана») содержалась подробная информация о проведённых в 1917—1922 гг. раскопках Сьюдаделы (следующий масштабный проект в этой части города будет осуществлён спустя практически 60 лет), а также известные учёным на тот момент данные по истории долины Теотиуакана с древнейших времён. В двух других томах были представлены этнографическое исследование, а также обзор окружающей среды, природы и географии долины Мехико. Мануэль Гамио с Германном Бейером, Рамоном Меной, Хосе Рейгадасом Вертис и архитектором Игнасио Маркиной провели в Теотиуакане междисциплинарное исследование. Именно тогда были найдены и раскопаны потрясающие скульптуры на западном фасаде пирамиды Пернатого змея, а в пирамиде Солнца с восточной стороны прорыли первый исследовательский тоннель.
В 1925—1926 гг. Теотиуакан исследовал Вальтер Лехманн. Также в 20-х годах Педро Досаль обнаружил у каждого угла пирамиды Пернатого змея закопанные в ямы скелеты принесённых в жертву людей.
21 апреля 1932 года в древней столице начались масштабные раскопки под руководством Сигвальда Линне, организованные Этнографическим музеем Швеции. Помог ему выбрать место для работ д-р Джордж Вайян, проводивший исследования в сухой сезон 31—32 гг. в 100 метрах западнее пирамиды Луны (также он прорыл небольшое ответвление в конце тоннеля Гамио в пирамиде Солнца). Объектом раскопок шведа стал небольшой холм в 200 метрах южнее Шолальпана. Владелец данного участка называл это место «Лас-Пальмас» и располагалось оно в поселении Сан-Франсиско-Масапан. 26 апреля С. Линне начал проводить параллельно работы и в другом месте, на этот раз в 150 метрах севернее Лас-Пальмаса — на кукурузном поле в Шолальпане. Здесь помимо теотиуаканского компаунда он обнаружил следы проживания людей много позже коллапса мегаполиса. В 1934 году выходит в свет труд Линне с полевыми данными раскопок «Города богов».
В 1933 году в пирамиде Солнца мексиканскими археологами Эдуардо Ногуэрой и Хосе Пересом был прорыт второй исследовательский тоннель, имевший 116,5 м в длину, 1,2 м в ширину и 2 м в высоту. Они провели его с запада (то есть со стороны адосады, отметив попутно в своих отчётах, что Л. Батрес изменил, хотя и незначительно, её форму во время своих работ в пирамиде Солнца) на восток и соединили с предыдущим тоннелем лестницей.
В 1934—1935 гг. Сигвальд Линне участвовал в частичных раскопках жилого комплекса Тламимилольпа, где обнаружил осколки чужеземной керамики, в том числе полихромной чаши майя раннеклассического периода.
Джордж Вайян в 1938 году опубликовал важную работу по истории Теотиуакана, в которой разделил последнюю на пять этапов и описал характерные черты статуэток и керамики для каждого из них. Исследователь также сделал вывод, что город погиб от нашествия северных народов (такой же версии причин коллапса придерживался Мигель Коваррубиас) и связал это событие с тольтеками. Эта гипотеза Вайяна была впоследствии отброшена по мере накопления новых данных.
Раскопки архитектурного комплекса Сьюдаделы и храма Пернатого змея в 1939 году вёл мексиканский учёный Альфонсо Касо. Он же, к слову, высказал предположение, что в Теотиуакане существовала своя письменность. Также в 1939 году Хосе Перес провёл раскопки перед лестницами пирамиды Пернатого змея и примыкающей к ней адосады, о чём оставил краткий отчёт. Эпизодические работы в Сьюдаделе велись и в 40-е гг.
В 1940-е годы раскопками в Теотиуакане руководил Педро Армильяс. Он работал в Группе Викинг, Тетитле, Тепантитле, Сакуале и Атетелько. Помогали ему Хосе Перес, Рафаэль Орельяна, Карлос Маргаин, а также художник Агустин Вильягра, мастерски восстановивший найденные фрагментарные фрески. Педро Армильяс писал о божествах Теотиуакана и проследил различия между Теотиуаканом и культурой тольтеков, подтвержденные примерно в то же время раскопками Хорхе Акосты в Туле. Великолепные фрески Тепантитлы были найдены как раз в этот период — в 1941—42 гг. в компаунде велись раскопки под руководством Альфонсо Касо.