他坚信了末戗的存在。对于一个探险家而言，未知的世界从来都是充满了诱惑和挑战。
斯坦因初到和田时，曾雇许多‘盗宝者’去古道沙漠中寻访末戗古遗址，其中来自玉龙喀什村的老觅宝人吐费尔迪从丹丹乌里克遗址带回的文物标本引起斯坦因的极大兴趣，于是他从1900年12月19日至1901年1月3日在这座罕有人至的沙漠古遗址进行了大规模的发掘，共发现寺庙房屋数座，共获文物更是在百件之上，其中不少是极为珍贵的文物，例如d.v.6号汉文写本《大历十六年二月六城杰谢百姓思略牒》、d.vii.2号汉文文书《建中三年七月十二日健儿马令痣举钱契》、d.vii.6.号木板画《彩绘观音菩萨？金刚力士菩萨像》等。
1901年1月28日至2月13日，斯坦因又在尼雅河故道周围进行大规模的发掘，其中大多为佳卢文与汉文简牍，其中汉文简牍又多属魏晋之际，价值极高。但是他并没有找到他梦寐以求的末戗古国的地点。
但是他在1906年和1912年再次卷土重来，这一次他的目的除了末戗，再者就是神秘的楼兰古国。结果这两次他都满载而归，特别是在第三次回访楼兰时，他在楼兰和于阗之间的古道停留了数日，当时他的助手因为他在