Varios son los investigadores destacados de esta época. Francisco Cornely, Director y fundador del Museo Arqueológico de La Serena, se dedica sistemáticamente al estudio de las culturas del Norte Chico, perfilando una secuencia histórica de tres fases para la cultura Diaguita y descubriendo otros dos importante conjuntos culturales: El Molle y Las Ánimas. jorge Iribarren, quien ocupa el cargo dejado por Cornely al jubilarse, se concentra especialmente en la investigación de la cultura El Molle. Grete Mostny, Directora por muchos años del Museo Nacional de Historia Natural, realiza imporantes avances en relación a la cultura Atacameña y coordina las primeras investigaciones referentes a la célebre momia incaica del cerro El Plomo. El sacerdote jesuita Gustavo Le Paige explora y da a conocer masivamente la riqueza arqueológica de San Pedro de Atacama. Forma, además, el ya mencionado museo de esta localidad. El sacerdote Sebastián Englert forma las bases de la arqueología nacional en Isla de Pascua, uno de los territorios chilenos más ricos en restos arqueológicos.

Durante los años sesenta, la arqueología comienza a tener un lugar en las universidades. La Universidad de Chile crea en Santiago, a mediados de la década del cincuenta, el Centro de Estudios Antropológicos, el que en 1968 se convertirá en el Departamento de Antropología. Este imparte hoy la carrera de arqueología de mayor trayectoria e impacto académico del país. Por su parte, la Universidad de Concepción crea un Centro de Antropología que imparte a fines de los sesenta una carrera de arqueología, la cual será clausurada en 1973 por la dictadura militar. Similar suerte correrá en 1974 la carrera de arqueología de la Universidad del Norte, que también fuera abierta en las postrimerías de los años sesenta.

En 1963 se funda la Sociedad Chilena de Arqueología, una de las entidades más relevantes en el campo arqueológico y antropológico en el país. Bajo la forma de una sociedad científica reúne hoy a la mayor parte de los arqueólogos que trabajan en Chile, tanto nacionales como extranjeros (argentinos y nortemaericanos). Una de las principales tareas que la Sociedad acomete desde sus orígenes es la realización de congresos de arqueología, los cuales servirán de punto de reunión para los arqueólogos y en los cuales expondrán frente a sus colegas los resultados de sus últimas investigaciones.
Todas estas reuniones, un total de 16 a la fecha, tendrán como resultado la publicación de Actas con los trabajos ahí presentados. Junto con ellas, revistas como Chungará, de la Universidad de Tarapacá, Estudios Atacameños, de la Universidad del Norte, el Boletín de Prehistoria de Chile y la Revista Chilena de Antropología, de la Universidad de Chile, los Anales del Instituto de la Patagonia, de la Universidad de Magallanes, y el Boletín del Museo Nacional de Historia Natural, se convertirán en el medio natural de presentación de los resultados de las distintas investigaciones. La mayor parte de estas revistas todavía se publican, concentrando en sus páginas el conocimiento científico que hoy se posee de la prehistoria chilena.

Al finalizar los años cincuenta, se producen importantes avances metodológicos y técnicos en la investigación arqueológica, siendo uno de los más significativos la introducción de los estudios estratigráficos en sitios habitacionales con grandes acumulaciones de basura. Estos fueron impulsados por los trabajos en el país del arqueólogo norteamericano Junius B. Bird, el que excavó entre 1937 y 1970 cuevas en la zona austral y basureros de conchas en el norte de Chile. En ellos se procedía a excavar cuidadosamente, delimitando las distintas capas del suelo (estratos), cada una de las cuales contenía restos dejados en distintos tiempos, lo que permitía ver la secuencia temporal en que habían estado presentes en determinado lugar distintos pueblos o culturas. Bird es también el primer arqueólogo que utiliza en Chile el método del radiocarbón para determinar con precisión la edad de los eventos prehistóricos.

Estos avances van acompañados por una nueva generación de arqueólogos, más empapados de estos progresos, varios de ellos ya con algún grado de formación universitaria en arqueología. Esta nueva generación, además, da cabida al trabajo en equipos, algunos de los cuales permanecerán juntos por largo tiempo.

Una especial mención merecen los fundadores del Centro de Estudios Antropológicos de la Universidad de Chile. Destacan entre ellos Alberto Medina, que participará en los estudios de los franceses Annette Laming y Joseph Emperaire en el extremo austral, Carlos Munizaga, quien realiza valiosas contribuciones a la arqueología atacameña y Juan Munizaga, quien es considerado el padre de la antropología biológica chilena. Mención aparte debe hacerse de Mario Orellana, quien se especializa en arqueología atacameña, y oragniza la carrera de arqueología del Departamento de Antropología de la Universidad de Chile. Durante los primeros años, Orellana fue Director de este Departamento y tuvo un papel protagónico en la formación de los primeros arqueólogos profesionales.

También en Santiago, desde la Sección de Antropología del Museo Nacional de Historia Natural, Julio Montané realiza valiosos descubrimientos sobre las poblaciones más antiguas que habitaron el territorio y se convierte en formador de varios otros investigadores.

En el extremo norte, Percy Dauelsberg, Guillermo Focacci, Sergio Chacón, Luis Alvarez y Oscar Espoueys, reunidos en el Museo Regional de Arica, dieron una infatigable lucha para rescatar de las manos de los saqueadores la mayor cantidad posible de objetos provenientes de los cientos de cementerios de la región. Basados en este material, propusieron una completa secuencia histórica, la cual aún forma parte de las discusiones cronología y periodificación del extremo norte de Chile. Con este grupo cooperaba también la dupla compuesta por Hans Niemeyer y Virgilio Schiappacasse, dos de los primeros chilenos en realizar excavaciones estratigráficas. Trabajan juntos hasta mediados de los años setenta en problemas relacionados con la prehistoria de esa región y posteriormente han continuado desarrollando importantes aportes en forma individual. Schiappacasse ha mantenido su interés por la arqueología ariqueña, mientras que Niemeyer ha realizado nuevas contribuciones al conocimiento de la cultura El Molle y la arqueología del valle de Copiapó.
En el Norte Chico, por su parte, Gonzalo Ampuero y Mario Rivera son fundamentales para sistematizar el conocimiento acumulado acerca de la cultura El Molle y, en general, sobre el desarrollo cultural de este territorio. Desde 1977, Ampuero es Director del Museo Arqueológico de La Serena, cargo que ocupa hasta el día de hoy. Rivera está radicado en los E.E.U.U. desde mediados de los años ochenta.

A fines de este período, uno de los arqueólogos chilenos que comienza a perfilarse como uno de los más influyentes en el ámbito nacional y latinoamericano es Lautaro Núñez. Sus ideas, fuertemente influidas por líneas de pensamiento que comienzan a desarrollarse entre estudioso que trabajan en distintas regiones de la gran Area Andina, especialmente el arqueólogo peruano Luis Lumbreras y el etnohistoriador norteamericano John Murra, serán fundamentales en el acercamiento de la arqueología chilena hacia problemas sociales, económicos y políticos de los pueblos precolombinos. Sus principales áreas de trabajo serán las relaciones socio-económicas entre los distitnos pueblos del Norte Grande, el tráfico de caravanas en el desierto y los poblamientos más antiguos del territorio nacional.

La labor de Lautaro Núñez fue muy importante también en la creación de la ya referida Carrera de Arqueología de la Universidad del Norte, la que, si bien tuvo una vida muy corta, alcanzó a formar un pequeño grupo de investigadores que tendrá más tarde un destacado papel. En este proyecto participaron también Agustín Llagostera, uno de los investigadores más destacado en el campo de la arqueología costera, Branko Marinov, dedicado a la conservación del patrimonio cultural, y Bente Bittman, también concentrada en el estudio de las poblaciones costeras.