Archeologický výzkum vnější hradby (zjišťovací výzkum)

V období třicetileté války byl Grabštejn skutečnou barokní pevností. V jeho nejbližším okolí se nacházelo několik vnějších linií hradby, jejichž fortifikační význam byl dále posílen hlubokým příkopem a několika obrannými bastiony a baštami. Již ve druhé polovině 16. století, pravděpodobně za působení Jiřího Mehla ze Střelic, došlo k vybudování masivního opevnění k obraně nově budovaného zámku a postupně pak docházelo k jeho zdokonalování. Naneštěstí po skončení třicetileté války bylo císařským výnosem Ferdinanda III. Habsburského a jeho vojenskou radou rozhodnuto, že některé hrady a jejich opevnění, které během války sloužily jako opěrné body nepřítele, budou pobořeny. Tato rozsáhlá demoliční akce se kromě mnoha jiných objektů v rámci monarchie dotkla i Grabštejna, čímž zdejší propracovaný vnější fortifikační systém beze zbytku zanikl.
Právě část parkánové hradby na jižní straně nad příkopem (dnes zasypaným) se stala předmětem archeologického výzkumu zejména proto, že na jejím torzu byla v průběhu 19. století vybudována ohradní zeď  s oplocením. Horní partie ohradní zdi se nachází v havarijním stavu, stejně tak i větší část nadzemních partií barokního opevnění, na kterých je mladší zdivo založeno. Předmětem výzkumu se tak stalo zejména zjištění míry a stavu dochování původních hradeb z 16. století a jejich návaznost na destruovanou zídku ze století devatenáctého.

Geofyzikální průzkum opevnění hradu (nedestruktivní výzkum)

Pozůstatky vnějšího opevnění hradu Grabštejna jsou v současné době očím návštěvníka skryty. Původně byl totiž Grabštejn dobře opevněným areálem se dvěma, místy až třemi liniemi hradeb. Počátky vnější fortifikace lze klást až do období vrcholného středověku. Výrazně bylo opevnění posíleno v druhé polovině 16. století, aby následně po skončení třicetileté války v druhé polovině 17. století téměř beze zbytku zaniklo.  V západní části hradu došlo k opevnění západního křídla hradební zdí v půdorysu nepravidelného oblouku s kruhovou baštou, následně byla tato fortifikace zesílena parkánovou zdí umístěnou níže po svahu, která obíhala téměř celý obvod zámku. I v parkánové zdi se nacházely dvě kruhové bašty a přerušena byla pouze na východní straně v místě vstupu. Pod parkánovou hradbou byl vyhlouben hluboký příkop, na který navazovala poslední linie vnější hradby nejníže po svahu. Obranná funkce této vnější linie byla zesílena vybudováním několika dělostřeleckých bastionů v jejím obvodu, a to zejména nad západním svahem. 
Do dnešních dob jsou pozůstatky opevnění v okolním terénu Grabštejna dochovány pouze jako nenápadné terénní hrany vyskytující se v prostoru mladšího krajinářského parku. Předmětem archeologického výzkumu se v roce 2023 stal nedestruktivní průzkum s využitím nejmodernějších metod využívajících geofyzikálního měření. Jedná se o metodu, která není invazivní a nezasahuje do přímo do terénu. Přístroje zaznamenávají podzemní anomálie pomocí radarových odrazů nebo změny elektrické vodivosti v zemi. Na základě těchto dat je možné interpretovat, kde se pod úrovní současného terénu nacházejí pozůstatky zdiva nebo zasypaný příkop. Účelem je přesné zmapování průběhu původních hradeb a jejich přesné vymezení v terénu.

Archeologický výzkum přístupové cesty (záchranný výzkum)

V roce 2022 došlo na Grabštejně k rozsáhlejší stavební akci spojené s vybudováním nové vodovodní a kanalizační přípojky pro hrad. Velká část zemních prací se odehrávala v místě přístupové cesty, kde se v minulosti nacházela část vnějších hradeb a pravděpodobně i brána zajišťující přístup do celého areálu hradu. V prostoru uložení technologie (ČOV) tak musel proběhnout záchranný archeologický výzkum, aby nedošlo k poškození podzemních partií hradebního okruhu. Výsledkem výzkumu bylo odhalení mohutné obvodové hradby o síle dvou metrů založené hluboko v terénu na hraně svahu s přístupovou cestou. Z výsledků výzkumu vyplývají i jisté indicie, že se v místě skutečně nacházela i vstupní brána do hradu. V současné době jsou relikty hradeb opět zasypány a v průběhu stavebních prací byly zajištěny před poškozením.

Archeologický výzkum horního nádvoří (záchranný výzkum)

Původní středověký hrad Grabštejn vystavěný na nejvyšším místě kopce byl v průběhu staletí přebudován do podoby honosnějšího zámku. Důsledkem postupného rozšiřování areálu je dnešní složitá stavební dispozice, která se projevuje zejména v existenci dvou nádvoří. Starší horní nádvoří u kruhové věže je původním nádvořím středověkého hradu, zatímco spodní nádvoří vzniklo v pozdějších dobách coby vnitřní prostor nově budovaného zámku. Nejstarší kamenné stavby stejně jako hlavní věž byly totiž založeny na vysokém skalním výchozu a staveniště středověkého hradu bylo proto výrazně výše, než mladší zámecké přístavby. Právě v tomto prostoru, dnes nazývaném jako horní/malé nádvoří musel z důvodu nutných stavebních úprav (odvodnění) v roce 2021 proběhnout záchranný archeologický výzkum, kterému ještě v roce 2019 předcházel výzkum zjišťovací.
Z výsledků archeologického výzkumu lze odvodit několik zásadních informací doplňujících naše dosavadní poznání o stavebním vývoji hradu. Nejzajímavějším zjištěním je skutečnost, že v nejvyšším místě skalního výchozu se v minulosti pravděpodobně nacházelo raně středověkého hradiště, které předcházelo výstavbě středověkého hradu, nicméně bylo zničeno výstavbou okrouhlé věže. Samotný středověký hrad, o jehož podobě víme jen velmi málo, se podařilo obohatit o další budovu, která překvapivě nekoresponduje se stávajícím půdorysem zámku, ale vybíhá do plochy hradního nádvoří. Odhalena byla i část vrcholně středověké hradby a část obvodového zdiva jednoho z hradních paláců, který je dnes zapojen ve hmotě mladšího zámku. V době přestavby hradu v polovině 16. století se horní nádvoří stává jedním velkým staveništěm: byla doložena výstavba kaple sv. Barbory včetně destruktivních zásahů, které za účelem výstavby kaple porušily hmotu starších středověkých budov; samotná plocha nádvoří byla využívána k lokální výrobě cihel. V mladších obdobích se dále podařilo prokázat opakované snahy o odvodnění nádvoří v podobě odvodňovacích kanálů – starší v podobě dřevěného potrubí, mladší pak v podobě kanálu zděného z cihel. Celkově lze prostor horního nádvoří charakterizovat jako plochu, kudy kráčely dějiny - jejich stopy jsou dodnes uloženy pod úrovní dlažby.

Archeologický výzkum barokní zahrady (zjišťovací výzkum) 

Na jižním svahu zámeckého areálu se do dnešních dob dochovaly pozůstatky okrasné zahrady. O počátcích budování této zahrady na Grabštejně nemáme dosud spolehlivé doklady, avšak je důvodné se domnívat, že byla založena někdy po roce 1704 za držení Gallasů a Clam-Gallasů. První písemnou zmínkou o její existenci obecně je zápis v Josefském katastru z roku 1785, kde je uvedeno, že k vrchnostenskému zámku náleží „kuchyňská a domovní zahrada“.  Vzhledem k morfologii zámeckého okolí a orientaci ke světovým stranám je pravděpodobné, že zahrada byla situována, stejně jako nyní, u jižní fasády budovy zámku a využila tedy prostor zahrady okrasné, případně prostor dnešní tzv. bylinkové zahrádky. Relikty původní barokní zahrady, která vykazuje jednoznačně spíše charakter reprezentativní, než užitkový, jsou dodnes dochovány právě na jižním svahu pod zámkem. Kromě výše zmíněného zápisu máme k dispozici ještě zmínku o dvou altánech, z nichž jeden je dnes obnoven (na jihozápadním nároží), a druhý se nacházel právě v prostoru zahrady.
V souvislosti se záměrem obnovit, resp. zpřístupnit prostor původní barokní zahrady proběhl v místě v roce 2019 zjišťovací archeologický výzkum, kterému o rok dříve předcházel nedestruktivní průzkum geofyzikální. Bylo zjištěno, že areál zahrady byl vymezen ohradní zdí a rozčleněn do dvou hlavních výškových etáží přístupných masivním schodištěm v jejím středu, které se ovšem do dnešních dob nedochovalo. Zajímavostí je, že barokní zahrada byla založena v místě, kde původně probíhal jeden z vnějších hradebních okruhů, a pozůstatky této hradby jsou dochovány pod současnou úrovní terénu uvnitř areálu zahrady. Na samotné jižní hranici areálu zahrady byla ohradní zeď obohacena o stavbu volnočasového altánu s kruhovým půdorysem, ze kterého mohl být v minulosti poutavý výhled do okolí. Dodnes o tom svědčí chybějící výsadba stromů v ose výhledu. 

Archeologický výzkum obslužné komunikace (záchranný výzkum) 

Spolu se složitou stavební dispozicí hradu Grabštejna disponuje areál i složitým komunikačním schématem. Na spojnici přízemí východního křídla a patrem společenského sálu existovalo v minulosti obslužné schodiště pro sloužící personál. Toto schodiště je dnes skryto v útrobách budovy a není využíváno. V souvislosti se záměrem jeho obnovy a zpřístupnění byl v roce 2018 proveden záchranný archeologický výzkum při odebírání zásypu, kterým bylo schodiště zaplněno. V rámci tohoto výzkumu došlo ke zjištění, že prostor schodiště byl beze zbytku zaplněn odpadovým souvrstvím obsahujícím zajímavé archeologické nálezy.