Las primeras excavaciones empezaron a finales de los años 80. En la parte noroeste se halló, junto a una torre circular, un lote de material datable entre el Bronce Medio y el Bronce Tardío que incluye una cazuela carenada y una viga de madera carbonizada, de la que se extrajeron muestras para determinar la. En las campañas de 1993 y 1994, la investigación de una necrópolis descubrió 25 enterramientos, entre tumbas, restos de incineraciones y una serie de objetos de diversas épocas: fenicios, ibéricos y, sobre todo, medievales.

Finalmente, durante la excavación de 2001 se documentó una habitación de la época del Ibérico Final y, por debajo de ésta, las fases prehistóricas. La fase más representativa en el Torrelló es el momento final del Bronce del que se conservan estructuras o habitaciones de tipo absidal con paredes interiores enlucidas, un hogar de forma circular y diferentes fragmentos de cerámicas. También fuera de esta vivienda se hallaron otros utensilios como una punta de flecha de bronce y un cuerno o candil de ciervo. En toda la zona se identificaron varios niveles de ocupación.

Probablemente, en un momento avanzado del Bronce Medio se creó el primer asentamiento del Torrelló, que se extendió en una zona plana sobre un escarpe rocoso de una terraza fluvial. Estaba constituido por cabañas o estancias, protegido por una muralla de cerca de dos metros de altura en la parte norte y de forma natural en el lado sur. Gracias al material hallado y los diferentes estudios realizados se puede proponer una datación alrededor del año 1000 a.C. En la época final del Bronce, en torno al 680-670 a.C., está documentado un cambio no sólo estructural por la presencia de habitaciones con desarrollo rectangular o cuadrangular, paredes enlucidas en la parte interna y una orientación de las viviendas en dirección Norte-Sur, sino también una nueva influencia oriental en el material hallado, con la aparición de las primeras piezas fenicio-occidentales. Se trata de ejemplares de ánforas de saco y muchas otras piezas completas, junto con algunas labradas a mano. Entre éstas hay que destacar una pieza peculiar y de gran calidad: una taza polípoda, que se apoya sobre cuatro pies, elaborada y decorada a mano antes de ser cocida. Son cerámicas con decoraciones características del estilo campaniforme, que comienza a partir del Bronce Antiguo con alguna perduración cronológica más antigua. En el caso del Torrelló se encuentra en un contexto de mediados del siglo VIII a.C., lo que indica que es de procedencia foránea y formaba parte de una vajilla especial. El hallazgo de muchos contenedores casi completos ha llevado a los arqueólogos a pensar en un repentino abandono del poblado debido a una inestabilidad militar en el área, lo que justificaría las presencias in situ. Esta mezcla de material local y fenicio puede señalar un momento histórico (en torno al 600 a.C.) de convivencia entre las gentes autóctonas y los nuevos comerciantes que van llegando, probablemente a través del delta del Mijares, algunos de los cuales se establecen en el poblado.

A 300 metros del poblado se ha identificado una zona de enterramiento situada sobre una terraza superior del río Mijares y en dirección noroeste respecto al yacimiento. El descubrimiento de la necrópolis fue del todo fortuito debido a la roturación parcial de esa parcela, lo que favoreció la aparición de restos cerámicos ocultos hasta el momento. Aunque no se ha registrado ningún ustrinum, sí que se documentaron bastantes tumbas en las que se depositaron varios enterramientos, por un total de 25, algunas individuales y otra singular con tres personas en la misma urna. Estos contenedores habían sido depositadas en un agujero de la roca. Este hoyo, de forma más o menos circular y creado expresamente para su utilización como depósito funerario, tenía las medidas justas.