Pierwsze badania architektoniczne pałacu królewskiego przeprowadził w latach 1881–1882 architekt Tomasz Pryliński, opracowując na zlecenie władz Galicji projekt odnowienia zamku.
Pierwsze badania architektoniczne pałacu królewskiego – w nowoczesnym rozumieniu – przeprowadził w latach 1881–1882 architekt Tomasz Pryliński, opracowując na zlecenie władz Galicji projekt odnowienia zamku.
Dokumentacja tych badań, zawarta w tak zwanych Tekach Prylińskiego, jest nadal cennym źródłem dla studiów nad architekturą zamku. Na szerszą skalę badania mogły być jednak prowadzone dopiero po przejęciu zamku od armii austriackiej.
W latach 1905–1914 pierwszy Kierownik Odnowienia Zamku architekt Zygmunt Hendel przeprowadził szeroko zakrojone działania w tym zakresie, zarówno w pałacu królewskim, jak i w niektórych innych obiektach na wzgórzu (np. w basztach Lubranki i Sandomierskiej), jako przygotowanie do prac projektowych i konserwatorskich. Badania Hendla kontynuował w latach 1916–1939 architekt Adolf Szyszko-Bohusz, odsłaniając między innymi relikty kościoła romańskiego w zachodnim skrzydle zamku i relikty rotundy Świętych Feliksa i Adaukta. Rezultaty odkryć opublikował w kilku artykułach, głównie w „Roczniku Krakowskim”. Po roku 1945 badania architektoniczne w ramach prac Kierownictwa Odnowienia Zamku Królewskiego na Wawelu prowadził między innymi Stanisław Walczy.
Realizowany od 1991 roku program kompleksowej odnowy zespołu zabytkowego Wawelu obejmuje także badania architektoniczne. Prowadzi je Dział Archeologii (w połączeniu z badaniami archeologicznymi), stanowisko ds. konserwacji architektury, a także specjaliści z innych instytucji (łącznie z opracowaniem projektów konserwacji). Najważniejsze tematy realizowane w ostatnich latach – poza wzmiankowanymi powyżej – to badania architektoniczne elewacji pałacu królewskiego, baszty Lubranki, baszty Sandomierskiej, budynku nr 7 oraz reliktów Domów Wikariuszy.
Dokumentacja badań dostępna jest w Archiwum Zamku na Wawelu, a ważniejsze ustalenia badawcze podawane są w artykułach publikowanych w periodykach „Studia Waweliana” i „Acta Archaeologica Waweliana”.