Der englische Theologe und Reisegelehrte Richard Chandler war 1766 der erste Wissenschaftler, der den Ort tatsächlich aufsuchte. Er fand die Überreste des olympischen Zeustempels. In der Folgezeit wurden zahlreiche kleinere Untersuchungen an diesem Ort vorgenommen. So schuf etwa der Franzose Louis Fauvel 1787 eine erste topografische Skizze und Beschreibung der Umgebung. Es folgten die englischen Archäologen William Martin Leake, der 1805 in Olympia forschte, Edward Dodwell und William Gell, die 1806 eine erste kleine Grabung auf den Resten des Zeustempels vornahmen. 1813 erstellten Spencer Stanhope und sein Architekt Thomas Allason auf der Grundlage systematischer Messungen einen topografischen Lageplan des Areals. Die umfangreichste dieser Untersuchungen erfolgte durch die "Expedition scientifique de Morée". Die Naturforscher und Künstler waren 1829 im Gefolge französischer Truppen, die im griechischen Unabhängigkeitskrieg kämpften, auf die Peloponnes gelangt. In wenigen Wochen gruben sie Teile des Zeustempels aus. Einige der Metopen des Tempels nahmen sie nach Paris mit, wo sie sich in der Sammlung des Louvre befinden. All diese Forschungsbestrebungen und Grabungen blieben aber in ihrer Auswirkung begrenzt.