באביב 1982, לאחר שלוש שנות חפירה אינטנסיביות, הוחל בהכנות למשיית האונייה. המסגרת חוברה אל הגוף והורמה אט-אט על ידי ארבע רגליים הידראוליות, כשהיא מחלצת את האונייה מקרקעית הים. אחר כך הרים המנוף הכבד של האסדה "טוג מור" את המסגרת והגוף יחד והניח אותם על עריסה שנבנתה במיוחד לדבר ורופדה בשקים מלאים מים. בבוקר 11 באוקטובר 1982 הוחל בביצוע השלב האחרון של החילוץ. בשעה 9:03 הגיחה מן המים העריסה ועליה "מרי רוז" לעיני צוות החילוץ, הנסיך צ'ארלס וצופים סקרנים שחגו בסירות סביב האתר. גוף האונייה הספוג מים רופד בשקים נוספים שמולאו באוויר, והעריסה ועליה האונייה הונחו על אסדה והועברו לחוף.
הממצאים הארכאולוגיים.
מלבד שרידי גופותיהם של כמחצית מאנשי הצוות נתגלו בטרופת ה"מרי רוז" למעלה מ-26,000 ממצאים וחלקי עץ של גוף האונייה. מאחר שאונייה היא יחידה אוטונומית המספקת את צורכי עצמה, הייתה "מרי רוז" עמוסה בצידה (מזון ושתייה) שהספיקה לכלכלת הצוות לימים רבים. השוואה בין חביות האחסון של "מרי רוז" עם אלו של טרופת אוניית סוחר מ-1560 לערך מראה כי איכותן הייתה טובה יותר, הן היו חסונות ועמידות, דבר המלמד כי שלטונות הצי בתקופה הטיודורית הציבו סטנדרטים גבוהים לאספקה ולאחסון המזון באוניות. מלבד הציוד הכללי נמצאו בטרופת "מרי רוז" גם חפציהם של אנשי צוות יחידאים, ובהם מלבושים, משחקים, תשמישי קדושה, כלי רחצה אישיים, כלי דיג ותפירה.
בצוות האונייה היו כמה בעלי מקצוע אומנים, והיא הייתה מצוידת בכלים ובאפסניה לתחזוקה שגרתית ולתיקון נזקי קרב. סביב ובתוך אחת הקבינות בסיפון הראשי, מתחת לצור הירכתיים, גילו הארכאולוגים "אוסף של כלי נגרות... חסר תקדים בגודלו ובגיוונו", שכלל שמונה תיבות של כלי נגרים. הכלים, ובהם מקבות וקערות עטרן לאטימת החריצים בין הלוחות, היו שייכים לאחד מכמה הנגרים ששרתו באונייה.
רבים מן התותחים וכלי הנשק האחרים שנתגלו ב"מרי רוז" הם ממצאים נדירים מסוגם, שעל קיומם היה ידוע עד אז רק מעדויות כתובות ואיקונוגרפיות. כמעט כל מגיני-האקדח (gunshields) ששרדו לימינו הם מ"מרי רוז", וארבעת תותחי ברד-הכדורים הקטנים הם הדוגמאות היחידות הידועות של כלי נשק מסוג זה.
כמו כן נתגלו בטרופת ה"מרי רוז" שרידי בעלי חיים. עם אלו נמנים שלדים של עכברוש, צפרדע וכלב. הכלב, בן תערובת שגילו בין שמונה-עשר חודשים לשנתיים, נמצא סמוך לפתח הקבינה של הנגר, וכפי הנראה הובא לאונייה כדי לצוד עכברושים. בתשע חביות נתגלו עצמות בקר, מה שמלמד כי הן הכילו מנות מוכנות של נתחי בשר־בקר עבור הצוות. כמו כן נתגלו עצמות חזירים ודגים שהונחו בסלים.
כלי נגינה.
הארכאולוגים גילו בטרופת האונייה שני כינורות, קשת, קַלְמִית חרישית, שלושה חלילי שלושה נקבים, שמנגנים בהם ביד אחת כך שהיד השנייה נשארת פנויה לנגן בכלי הקשה, וטמבור עם מקל הקשה. כלי נגינה אלה הנעימו את זמנם של אנשי הצוות, והם שימשו גם למתן קצב כאשר משכו המלחים את חבלי המפרשים או סובבו את הכננים שעל הסיפונים העליונים. הטמבור הוא הקדום ביותר מסוגו הידוע לנו, ולמקל ההקשה צורה שלא הייתה מוכרת עד כה. חלילי שלושת הנקבים ארוכים במידה ניכרת מדוגמאות אחרות בנות אותה תקופה המוכרות לנו, וגילויים מוכיח כי איורים בני הזמן, שהיו חשודים קודם לכן כבלתי מדויקים, אכן מתארים במדויק את הכלים האמיתיים. עד גילוי הקלמית של ה"מרי רוז", מין חליל ממנו התפתח לימים האבוב, לא ידעו חוקרי תולדות כלי הנגינה כיצד נראתה "קלמית חרישית" או "קלמית עדינה", שעל פי המסופר הפיקה צלילים צווחניים פחות מהקלמיות הראשונות. הקלמית החרישית נעלמה מתישהו במאה ה-16, והכלי שנמצא ב"מרי רוז" הוא היחיד ששרד. נגינה ברפליקה שהוכנה על פיה, בלוויית טנבור, הראתה כי מילאה את "תפקיד הבאס בצורה יעילה ביותר" והיטיבה ללוות בצליליה המלאים והעשירים את ריקודי המלחים על הסיפון. מספר הכינורות מן המאה ה-16 שנשתמרו לימינו הוא מועט ביותר, אך אף לא אחד מהם דומה לסוג הכינורות שנתגלו ב"מרי רוז". גם מהם הוכנו רפליקות, אך מאחר שצווארי הכינורות ומיתריהם חסרים, ידיעותינו אודות צורת המבנה שלהם אינה שלמה.
כלי ניווט.
בין שרידי קבינה קטנה בחרטום ובכמה מקומות נוספים בטרופת האונייה נחשפה ערכת מכשירי הניווט הקדומה ביותר שנתגלתה עד כה באירופה: מצפנים, , סרגל לעבודת מפות, מדי זווית, אנכי עומק, מכשיר לחישוב מועדי-ים ומד-דרך ימי (לוג) לחישוב מהירות השיט. אחדים מן הממצאים הללו ייחודיים לא רק בשל גילם הקדום אשר אותו אנו יודעים במדויק, אלא גם משום שהם קודמים לעדויות הכתובות הקדומות ביותר המזכירות את השימוש בהם; מדי זווית שימשו על פי שורת ההיגיון למדידת מרחק על מפות, אך לא ידוע כי הנווטים האנגליים השתמשו במפות ימיות במחצית הראשונה של המאה ה-16, מצפנים אינם מתוארים באוניות אנגליות אלא בשנות השישים של המאה ה-16, והאזכור הראשון של מד דרך ימי הוא מ-1574.
תאו של הגלב-מנתח.
הקבינה בסיפון הראשי, מתחת צור החרטום, השתייכה לדעת החוקרים לגלב-מנתח (barber-surgeon), מי שהעניק טיפול רפואי לאנשי הצוות שנפצעו תוך כדי לחימה ובימים רגילים דאג לבריאותם. הממצאים החשובים ביותר הקשורים בו התגלו בתיבת עץ שלמה ללא פגע ובה למעלה מ-60 מכשירים וכלים בהם השתמש גלב-מנתח בעבודתו: ערכה שלמה של סכיני מנתחים, מהם שרדו ידיות העץ בלבד אך אף לא אחד מלהבי הברזל; מזרק נחושת לשטיפת פצעים ולטיפול בזיבה; ואפילו בקבוק מעשה־אומן להאכלת חולים שלא יכלו לשרת את עצמם. חפצים נוספים התגלו סביב הקבינה, וביניהם מגרדים לניקוי אוזניים, קערות גילוח ומסרקים. בעזרת מגוון הכלים והמכשירים הרפואיים הללו ונוספים יכול היה הגלב-מנתח לקבע שברי עצמות, לקטוע גפיים ולטפל בפציעות חמורות אחרות, לרפא מחלות אחדות ולהעניק לאנשי הצוות תנאים מינימליים של היגיינה אישית. עוזר אחד או יותר סייעו לו בעבודתו.
השימור.
שימור האונייה והממצאים שנתגלו בה היוו חלק מרכזי של הפרויקט כבר מראשיתו. חפצים רבים נשתמרו היטב, במיוחד אלו שהיו קבורים בטין, אך היו רגישים ביותר לחשיפה ממושכת לאוויר לאחר משייתם מן המים. הארכאולוגים והמשמרים היו צריכים לעבוד יחד כבר עם תחילת החפירות כדי למנוע את הרס הממצאים שנחשפו. מיד לאחר משייתם הושמו הממצאים במה שקרוי "אחסון פסיבי", ורק אחר כך הועברו לשימור אקטיבי שאיפשר את אחסנתם באוויר הפתוח. ממצאים קטנים עשויים עץ – החומר הנפוץ ביותר – נאטמו בשקי פוליאתילן כדי לשמור אותם לחים. קורות וחלקי עץ שהיו גדולים מכדי שניתן יהיה לעטוף אותם אוחסנו במכלי מים פתוחים. את הצמיחה וההתפתחות של פטריות ומיקרובים מנעו בשיטות שונות, שכללו אחסנה בטמפרטורה נמוכה והוספת כימיקלים; לטיפול בחלקי עץ גדולים נעזרו בחלזונות מים נפוצים, שניזונו מן האורגניזמים הורסי העץ אך לא פגעו בעץ עצמו.
חומרים אורגניים אחרים, כמו עור ואריגי בד, טופלו בשיטות דומות, ואוחסנו כשהם לחים במכלי מים פתוחים או במכלי פלסטיק אטומים. ממצאים עשויים עצם או שנהב וכן זכוכית, קרמיקה ואבן עברו טיפול לסילוק מלחים כדי להגן עליהם מפני התגבשות של מלח. חפצי ברזל, נחושת וסגסוגות נחושת נשמרו בתוך תמיסת סודיום ססקוויקרבונט (Na3H(CO3)2) כדי למנוע התחמצנות ותגובה כימית עם הכלורידים שחדרו למעטפת. סגסוגות עופרת ופיוטר הן עמידות מעצם טבען בסביבה אטמוספירית ואינן מצריכות בדרך כלל טיפול מיוחד. כסף וזהב היו החומרים היחידים שלא נזקקו לאחסון פסיבי מיוחד.
שימור גוף האונייה היה החלק המורכב והיקר ביותר בכל הפרויקט. תרומה של 4.8 מיליון לירות שטרלינג שנתקבלה ב-2002 מן ה-Heritage Lottery Fund ומענק כספי שווה לה מאת העיר פורטסמות' ומועצות מחוז המפשייר איפשרו את המשך השימור על פי לוח הזמנים המתוכנן. במהלך השימור הפסיבי לא ניתן היה להחזיק את גוף האונייה כשהוא אטום לחלוטין לסביבה, וכדי למנוע את התייבשותו ריססו עליו בצורה סדירה מים מסוננים במעגל סגור שחומם בין 2 ל-5 מעלות צלזיוס. כשעץ ספוג מים מתייבש, לאחר שהיה במים כמה מאות שנים, הוא מצטמק ומאבד מנפחו בין 20 ל-50 אחוזים, והתנדפות המים מתוך תאי העץ גורמת לקריסתם ולעיוות צורתו של החפץ והיסדקותו. השימוש בפוליאתילן גליקול (PEG) לשימור ממצאים עשויים עץ היה מוכר עוד קודם, ובשנות ה-80 השתמשו בו לשימורה של "ואסה". ב-1994, לאחר כמעט עשר שנים של ניסיונות עם חלקי עץ קטנים, החלו מיישמים את תוכנית השימור התלת-שלבית של גוף האונייה. במהלך השלב הראשון, שנמשך מ-1994 עד 2003, ריססו על חלקי הגוף פוליאתילן-גליקול בעל משקל מולקולרי נמוך, שתפס את מקום המים בתוך המבנה התאי של העץ. מ-2003 עד 2010 השתמשו בפוליאתילן-גליקול בעל משקל מולקולרי גבוה יותר כדי לחזק את שכבות העץ החיצוניות. השלב השלישי יהיה ייבוש מבוקר באוויר שיימשך שלוש עד חמש שנים, ולכן שימורה של "מרי רוז" לא יסתיים לפני 2015.
מוזיאון "מרי רוז".
מאז הוחלט למשות את טרופת ה"מרי רוז", התנהלו דיונים היכן תוצג בסופו של דבר דרך קבע. המחשבה הראשונית הייתה להציב את האונייה באיסטני שבאי פורטסי, בפינה הדרום-מזרחית של פורטסמות', אך ההצעה נדחתה בסופו של דבר בשל בעיות חנייה והמרחק מן המספנה בה נבנתה "מרי רוז" לראשונה. ביולי 1981 הועלתה הצעה אחרת, להעמיד את "מרי רוז" סמוך ל"ויקטורי", אוניית הדגל המפורסמת של אדמירל נלסון במעגנה ההיסטורית בפורטסמות'. קבוצה בשם "החברה לשימור ימי" הציעה אפילו את מצודת סאות'סי, ממנה ראה המלך הנרי ה-8 את "מרי רוז" בשעת טביעתה.