Публикация увражей с изображениями живописных пейзажей с руинами повысила интерес европейцев к исследованию всего загадочного — мегалитов, курганов, развалин укреплений, о которых в письменной истории почти не сообщалось. Романтическое движение, зародившееся в середине XVIII в., стало протестом против рационализма Просвещения, обратной реакцией на абсолютизацию знания, что привело к отторжению принципов неоклассицизма, ставившего во главу угла изысканные античные образцы. Антикварии стали изучать прошлое народной культуры, зачастую сознательно противопоставляя свои исследования изучению недоступных многим из них классических памятников. Этнография была экстраполирована на отдаленное прошлое, и антикварии стали одновременно проводить этнографическое и археологическое изучение артефактов, привлекая этнографические аналогии для археологических интерпретаций. Это направление исследований, получившее развитие уже в XIX в., определяется как «палеоэтнографизм».
Именно в эпоху Просвещения археология начала разрабатывать занимавшие умы интеллектуалов вопросы о происхождении человека и древнейших этапах его развития. Даже в XVIII в. в обыденном сознании некоторым артефактам приписывались сверхъестественное происхождение и магическая сила. «Чертовы пальцы», «громовики» или «волшебные» стрелы и топоры (палеолитические и неолитические кремневые орудия, обнаруживаемые в комплексах эпохи энеолита и раннего железного века) рассматривались как порождаемые ударами молний атрибуты «бога-громовика». Еще в 1593 г. хранитель ботанического сада в Ватикане М. Меркати осознал, что «громовые стрелы» — каменное оружие древних людей, но его трактат был опубликован только в 1717 г. Сходные догадки независимо друг от друга высказывали У. Рудбек (1698), И. Эстерлинг (1714), Н. Магюдель (1730), Г.Ф. Миллер (1740)и др.
Представления о методах решения познавательных задач археологического исследования во многом формировались под влиянием этнографии и классической филологии. Знакомство европейцев с автохтонными культурами других континентов в XVI–XVIII вв. помогло разгадать назначение таинственных «чертовых пальцев». Французский миссионер-иезуит Ж.Ф. Лафито (1670–1740) в книге «Обычаи американских дикарей в сравнении с обычаями первобытных времен» (1724) отметил сходство общественного строя древних народов Европы с обществами ирокезов и гуронов. Годом ранее А. де Жюссье (1686–1758) сопоставил доисторические каменные изделия Европы с памятниками из Новой Франции и Карибских островов. Он установил, что древние племена Франции, Германии и других стран, не знавшие железа, использовали дерево, изготавливали лодки, охотились на животных, т. е. имели бытовое сходство с «первобытными» народами.
В 1751 г. во Франции был обнаружен клад из семи бронзовых мечей. Находка стала предметом обсуждения Французской академии, в ходе которого Ж.Ж. Бартелеми, сопоставив данные Гомера и Гесиода об употреблении бронзы и железа у греков и римлян, предположил, что в древности варварские народы Европы из-за незнания железа могли употреблять бронзу для изготовления орудий. Около 1766 г. англиканский епископ Ч. Литтлтон высказал мнение, что изделия из камня появились задолго до того, как стал доступен металл, и их можно отнести ко времени, предшествующему римскому завоеванию Британии. Десятилетие спустя английский эссеист и лексикограф С. Джонсон сравнил британские каменные артефакты с современными ему изделиями «диких народов» Океании, заключив, что те и другие были сделаны племенами, не знавшими железа (1775).
«Ученые экспедиции» XVIII в., направленные Петербургской академией наук в отдаленные земли Российской империи, в частности в Сибирь и на Дальний Восток, осуществляли комплексное изучение и сбор артефактов независимо от их культурно-исторической принадлежности. Академические отряды Второй Камчатской (Великой Северной) экспедиции (1733–1743) воочию столкнулись с племенами, живущими в каменном веке. Ученые научились идентифицировать орудия труда и кости животных и даже пытались определить относительную хронологию памятников различного типа. Особое внимание уделялось методичности исследований — тотальной фиксации всех объектов (независимо от их «понятности» и «важности» для науки того времени) при раскопках и разведках, графической фиксации артефактов, приобретению древностей для Кунсткамеры, составлению «ландкарт» и словарей местных терминов, привлечению этнографических параллелей, сопоставлению письменных и археологических источников. Ставилась задача соотнесения предметов, добытых при раскопках, с элементарными функциями жизнедеятельности аборигенов, т. е. этнографического сравнения с фактами их повседневной жизни. Детальное изложение этой академической программы представлено в инструкции академика Г.Ф. Миллера адъюнкту И.Э. Фишеру (1740). Применявшийся учеными комплексно-географический (экосистемный) подход в контексте землеописания различных районов России привел к результатам, не утратившим своего научного значения до сих пор.