Масштабные исследования в Теотиуакане начались на заре XX века. В 1905—1910 гг. Леопольдо Батрес осуществил раскопки пирамиды Солнца, которая с течением времени настолько разрушилась, что потеряла контур и фактически превратилась в холм, хотя изначально была облицована каменными плитами. На глубине 4—6 м он якобы обнаружил вторую «обшивку» из камней и адобы, до которой и были проведены раскопки. Однако, вскоре из-за дождей верхний слой скрепленных глиной камней начал быстро разрушаться, и тогда Батрес решил зацементировать соединённые между собой камни. Как результат, теперешняя пирамида Солнца, на которую ежегодно взбираются десятки и даже сотни тысяч туристов, представляет собой совокупность древних материалов с современным новоделом. Такие методы реставрации в современной науке, конечно же, неприемлемы. Также Л. Батреса критикуют за то, что теперь нет никакой возможности понять, располагался ли на вершине пирамиды храм (предполагается, что да). По мнению некоторых исследователей, самый маленький из ярусов сооружения является плодом воображения мексиканского археолога – вероятно, он принял за ярус дренажную систему. Зарисовка Уильяма Г. Холмса 1895 года подтверждает эти сомнения. К тому же Батрес, к сожалению, оставил мало информации о своих находках. Впрочем, справедливости ради следует отметить, что его археологические методы мало отличались от применявшихся в то время в других местах.
Расчистка угла пирамиды Солнца, около 1908 г. (Фото: Ч. Б. Вейт. Библиотека Конгресса США / www.loc.gov/item/2006686976)
13 сентября 1910 года после серии раскопок и реставрационных работ археологический парк Теотиуакан был открыт для посещений. Событие приурочили к юбилейной дате – 16 сентября исполнялось ровно 100 лет со дня начала войны за независимость Мексики.
В начале 1910-х гг. к тогдашнему директору Кунсткамеры Василию Васильевичу Радлову обратился американский антрополог Франц Боас с предложением Императорской Академии Наук (России) поучаствовать в Международной школе американской археологии и этнологии в Мехико. Академия Наук ответила согласием и выделила на проект денежные средства, после чего была сформирована коллекция предметов древности из долины Мехико для отправки в Россию (№5481 по маркировке МАЭ РАН). Предметы происходили с раскопок в Аскапоцалько, многие из них, как впоследствии выяснилось, относятся к культуре Теотиуакана. Сама же коллекция оказалась в Санкт-Петербурге в Музее антропологии и этнографии им. Петра Великого РАН (Кунсткамере) лишь в 1936 году.
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,