היירדאל החליט לערוך באיים חפירות ארכאולוגיות, לראשונה מאז החפירות שביצע באיים הארי בל (Harry Charles Purvis Bell) ב-1922, וארגן לאיים המלדיביים שתי משלחות ארכאולוגיות, ב-1983 וב-1984. בראש המשלחת עמד הארכאולוג אָּרְנֱה שֶלְסְווֹל שעבד עם היירדאל במשלחות לגלאפגוס ולאי הפסחא, ואליהם הצטרפו הארכאולוגים אֶיִיסְטָּיין קּוֹקּ יוהאנסן (Øystein Koch Johansen) ואֵגִּיל מיקלסֱּן (Egil Mikkelsen). במהלך החפירות בכל האיים שבהם בדקו הם מצאו את חורבותיהם של מקדשים פרהיסטוריים, פסלי בודהה ארוכי אוזניים ושרידים של שדים הינדים. חורבות אלו המכונות באיים המלדיביים האוויטה (Havitta), היו במקור סטופות בודהיסטיות שנהרסו כשהאסלאם השתלט על האי, והם במקור נבנו על חורבות של מקדשים הינדים. המשלחת גם מצאה בריכות שכשוך קטנות מאבן ליד המקדשים עם מדרגות טקסיות המובילות לתוכם. באי נילנדו (Nilandu) התגלו ממצאים ארכאולוגיים שהראו כי תרבות גבוהה הייתה קיימת באיים המלדיביים לפחות 1000 שנה לפני שהאירופים הפליגו אל תוך האוקיינוס ההודי. האוויטה הבולטת ביותר, שנחקרה עוד ב-1922 נמצאת באי פואמולקו. האוויטה נוספת שהמשלחת חקרה הייתה באי גאן (Gan) באטול גאן. הארכאולוג אויסטין יוהנסן גילה שברי כלי חרס נאוליתיים בתחתית הלגונה באי ואדו (Vadu), דבר המצביע על יישוב מוקדם בהרבה של האיים המלדיביים.
היירדאל האמין כי הסוגדים לאל השמש מהתרבות העתיקה של עמק האינדוס הגיעו למלדיביים דרך הודו וסרי לנקה במאה הראשונה לפני הספירה, בהתבסס על גילוי מטבע רומי משנת 90 לפני הספירה. העובדה שהמלדיביים היו ועודם מרכז לסחר בקונכיות של פי-הכושי, ששימשו במשך שנים רבות כאמצעי תשלום במקומות רבים, הייתה מבחינתו עדות נוספת לכאורה לקשר זה בשל כמות הקונכיות הגדולה של פי-הכושי שנמצאו בקברים בעיר לותאל, אחת הערים של תרבות עמק האינדוס הקדומה.
כמו בכל המיזמים הקודמים שלו סיכם היירדאל את רשמיו בספר "תעלומת המלדיביים" (The Maldive Mystery) ובסרט דוקומנטרי בן 3 שעות בשם דומה.
טוקומה (1988–1992).
ב-1988 קיבל היירדאל הצעה מהארכאולוג הפרואני ולטר אלווה לערוך חפירות באתר הארכאולוגי "מתחם הפירמידות לה ראיה" (La Raya). באתר המשתרע של שטח בן 22,000 דונם יש 26 מבנים המכונים ואקה בצורת פירמידה הבנויים מלבנים מיובשות בשמש. האתר שוכן ליד הכפר טוקומה (Túcume) בקרבה לחוף האוקיינוס השקט, כ-800 קילומטרים צפונית-מערבית ללימה בירת פרו. האתר לא נחפר קודם לכן, ובניגוד למקומות אחרים לא סבל משודדי עתיקות שנרתעו מהמקום בשל האמונה של המקומיים שהאתר שהיה מכונה בפיהם כור המצרף (El Purgatorio), הוא פתח לגיהנום. העניין של היירדאל במקום התעורר הן בשל הפירמידות, שקיומן התאים לאמונתו שהתרבות בעולם הופצה מהמרכז במזרח התיכון ולכן יש קשר לפירמידות במצרים העתיקה, והן בשל הקרבה של האתר לים ולאפשרות שימצא הוכחות נוספות לתאוריה שלו שפולינזיה יושבה על ידי ילידים מאמריקה הדרומית.
לאחר שסיים את הפרויקט באיים המלדיביים הוא ארגן במקום חפירות ארכאולוגיות, שחולקו לשני צוותים שנוהלו על ידי שני ארכאולוגים שהיירדאל שכר, האמריקאי דן סנדוויס (Dan Sandweiss) והפרואני אלפרדו נרווס (Luis Alfredo Narváez Vargas). בחלק מהתקופה היו אלו החפירות הארכאולוגיות הנרחבות ביותר בעולם. החפירות אורגנו כשותפות בין מוזיאון קון-טיקי באוסלו ו"המכון הלאומי לתרבות של פרו" (Instituto Nacional de Cultura del Perú), במימון של המוזיאון ונדבנים אמריקאים. לבקשת נשיא פרו התגורר היירדאל במהלך החפירות ב"קאסה קון-טיקי" (Casa Kon-Tiki) על מגרש בן 800 דונם שקנה בפאתי הכפר למבייקה (Lambayeque). היירדאל היה אז גרוש בפעם השנייה וילדיו מנישואיו הקודמים נהגו לבקר אותו באתר. מביתו הוא רכב על סוסו מדי יום כדי לעקוב אחר עבודות החפירות. הוא עצמו לא השתתף בחפירות. במהלך שהותו הוא החל גם תוכנית סיוע סוציאלית לתושבי האזור רחבת היקף (Túcume Vivo) יחד עם ארגון המתנדבים הנורווגי "Strømmestiftelsen", שכללה תיקון בתי ספר, בניית מערכות ביוב והבאת חשמל, מי שתייה נקיים ושירותי בריאות ל-14 כפרים סמוכים. בשנת 1994 הוא פתח מוזיאון באזור.
בחפירות נקבע כי הפירמידות נבנו לראשונה בשנת 1100 לספירה, והתגלו חפצים מהתקופה הקדם-קולוניאלית, סירים, קברי ילדים, 23 שלדים, מומיות, עצמות אנושיות, מבני מקדש, פריטי נחושת, כסף וזהב, ופריטים רבים נוספים. במרץ 1992 גילו הארכאולוגים את התגלית החשובה ביותר שלהם, חומת מקדש עם תבליטים שמורים היטב של שתי ספינות קנים ימיות גדולות ועליהם "אנשי הציפור" המיתולוגיים, (העתק מקטע של התבליטים הוצב במוזיאון קון-טיקי). מתחת לספינות תבליטים של גלים ועוד אנשי הציפור, כולם מחזיקים חפץ כדורי. היירדאל זימן מיד את הארכאולוג אָּרְנֱה שֶלְסְווֹל, אז ראש מחלקת המחקר במוזיאון קון-טיקי שקרא מיד: "תור, הדברים האלה הם אנשי הציפור המשתופפים עם ביצים בידיהם, בדיוק כמו אלה שבאי הפסחא!". הצוות גילה גם כמה משוטים טקסיים בעלי להב כפול שהיו זהים בצורתם לאלו המוכרים מאי הפסחא. תבליטי הספינות והמשוט הטקסי היוו הוכחה שתושבי טוקומה המקוריים, שקדמו לאינקה היו יורדי ים. הוכחה נוספת להיותם יורדי ים הוא שבקברים שהתגלו אוחזים השלדים בקונכיות של "Spondylus crassisquama", מין של רכיכה מהסוג שדרנית, שמקורם בים מול חופי אקוודור וקולומביה. לקונכיות של סוג זה הייתה חשיבות גדולה בפרו שלפני הגעת האירופאים כסמל דתי שממנו אפשר לבקש מים ופריון, בדומה לחשיבות שהוענקה לקטורת בעולם הישן והם שימשו כתחליף לכסף.
עם סיום הפרויקט, וכמו בפרויקטים הקודמים, סיכם היירדאל את הממצאים יחד עם שני הארכאולוגים שחפרו באתר בספר "הפירמידות של טוקומה: החיפוש אחר העיר האבודה של פרו (Pyramids of Túcume: The Quest for Peru's Forgotten City).
הפירמידות של גוימאר (1990–1998).
במהלך החפירות בטוקומה, נתקל היירדאל בעיתון עם תמונות של שש פירמידות מדרגות מסתוריות ליד הכפר גוימאר (Güímar) שעל החוף המזרחי של האי טנריפה השייך לקבוצת האיים הקנריים בספרד. התושבים המקומיים חשבו שהן תלוליות אבן אקראיות או טרסות אבן שהוקמו מהאבנים שהמתיישבים הספרדים פינו משטחים החקלאיים, ובכל זאת היה היירדאל סקרן. פירמידות המדרגות היו בנויות במדויק, האדמה שעליה נבנו עברה פילוס, האבנים היו מסותתות, כל אבן הונחה עם הצד השטוח החוצה ואבני הפינות התאפיינו בכך שהן עובדו סיתות במיוחד למטרה זו. מעבר לכך, היירדאל גילה שלפירמידות המלבניות יש אוריינטציה אסטרונומית: המדרגות פנו לזריחה, ונבנו על פי אותם עקרונות כמו פירמידות דומות בפרו, מקסיקו, פולינזיה וסיציליה. מלבד זאת, הם היו בעמק שבו נכנע מלך הגואנצ'ים האחרון לספרדים לאחר המסע הראשון של קולומבוס לאמריקה.
לצורך המחקר הקימו תור היירדאל ואיל הספנות הנורווגי פרד אולסן קרן בשם "קרן לחקירה ומחקר על מקורות תרבותיים" (Foundation for Exploration and Research on Cultural Origins) או בראשי תיבות FERCO שמטרתה הייתה לממן מחקרים שיוכיחו הקשר התרבותי בין תרבויות שונות, ואולסן רכש את השטח עליו נצבו הפירמידות. בשיתוף פעולה עם אוניברסיטת לה לגונה, מטנריפה נערכו במקומות חפירות ארכאולוגיות. החפירות העלו שבקרקע מתחת לפירמידות יש חרסים מהמאה ה-19, כמו כן נמצאה מערה שבה התגוררו גואנצ'ים. עובדות אלו הוכיחו ללא ספק שהפירמידות מודרניות והוקמו אחרי 1800, כנראה על ידי בעל אחוזה עם מגמות אמנותיות. למרות ההוכחות שהפירמידות מודרניות פיתח היירדאל תאוריה לפיה האיים הקנריים היוו תחנת ביניים, בין אמריקה לאזורים סביב הים התיכון כאשר הדרך המהירה ביותר בין היבשות היא דרך האיים הקנריים.
על שטח של 65,000 מטרים רבועים שרכש אולסן נפתח בשנת 1998, הפארק האתנולוגי "הפירמידות של גוימאר" (Pirámides de Güímar), ובו מרכז מידע, "מוזיאון קאסה צ'קונה" (Museo Casa Chacona), שם משווים את הפירמידות לתרבויות במדינות אחרות ושם ניתן ללמוד על תרבויות עתיקות. המרכז גם מספר על התיאוריות והמסעות של היירדאל, ויש בו עותק משוחזר במדויק של הספינה "רע 2". Ra (II). גם את עלות הפארק והמוזיאון מימן פרד אולסן. הפארק מכיל גם את המשרדים של קרן FERCO.
על אחת הפירמידות פגש היירדאל את ז'קלין ביר, מי שהייתה מיס צרפת ב-1954 שהפכה לאשתו השלישית. בני הזוג התגוררו בטנריפה בעמק גוימאר בחווילה "Finca Morra".
החיפוש אחר אודין ברוסיה ואזרבייג'ן (1999-2002).
רקע.
היירדאל ערך ארבעה ביקורים באזרבייג'ן בשנים 1981, 1994, 1999 ו-2000. היירדאל היה מוקסם זמן רב מהפטרוגליפים המתוארכים לאלף השביעי או השמיני לפנה"ס בגובוסטאן (כ-48 קילומטרים מערבית לבאקו). הוא היה משוכנע שהסגנון האמנותי שלהם דומה מאוד לגילופים שנמצאו במולדתו נורווגיה. במיוחד נראו עיצובי הספינות להיירדאל דומים ומצוירים בקו פשוט בצורת מגל, המייצג את בסיס הסירה, עם קווים אנכיים על הסיפון, המדגימים צוות או אולי משוטים מורמים.
בהתבסס על דמיון זה ועל פרסומים אחרים, העלה היירדאל השערה שאזרבייג'ן היא האתר של ציוויליזציה מתקדמת עתיקה. הוא האמין כי הילידים נדדו צפונה דרך נתיבי מים לסקנדינביה של ימינו באמצעות כלי שיט שנבנו בצורה מתוחכמת עשויים עורות הניתנים לקיפול כמו בד. כשהשייטים היו צריכים לעלות במעלה הזרם, הם קיפלו בקלות את סירות העור שלהם והעמיסו אותם על בהמות משא.
סנורי סטורלסון.