Интересът към Момчиловата крепост като туристически и исторически обект датира още от края на ХІХ в. След Освобождението К. Иречек свързва името Повисдос от извора с развалините над с. Подвис, без лично да е посетил мястото. През 1908 г. тя е посетена от руския консул в Истанбул във връзка с издирванията на руския археологически институт в турската столица. През октомври 1986 г. се провежда първото археологическо проучване на крепостта като сондажите са заложени извън крепостната стена и имат за цел да се проследи нейното външно очертание. Установява се, че стената е обграждала върха откъм запад, север и изток. Общата й дължина е 160 м, силно начупена и следваща конфигурацията на терена. Най-висока е западната й част, а източната е силно разрушена и проследяването й става само в основи, докато в останалата си дължина е запазена с височина от 0,50 м до 2,10 м, като най-голяма е височината й при входа на крепостта. В северната част на крепостта, при входа, е открита кула – порта с квадратен план и размери 4,80/4 м. Достъпът към нея е откъм запад.


През 2007 г. Община Смолян реализира проект по програма ФАР - "Момчилова крепост- мит и реалност", последван през 2012 г. от втори проект по Оперативна програма „Регионално развитие", наречен „Момчилова крепост – митовете оживяват". В рамките на проектите е предвидено проучване на голяма част от северната крепостна стена, нейната реставрация, както и цялостна социализация на крепостта с цел превръщането му в атрактивен туристически обект. Разкрити са 75 м от северната крепостна стена, източно и западно от входа; също и част от вътрешното пространство. На самия връх е открито тракийско скално светилище. Там се очертава малка скална площадка с четири отвора в скалата, без да личат каменни всичания (като например олтари, басейнчета, улеи и т.н.), които да са вследствие човешка дейност. Най-ранните керамични фрагменти могат да се отнесе към късния енеолит (края на V хил.пр.Хр.) – това е началната дата на функциониране на тракийското скално светилище. То е ползвано активно до ІІІ-ІV в. В източната част на светилището са разкрити основите на средновековен параклис, функционирал през ХІІІ-ХІV в. За съжаление той е силно разрушен. Проследява се единствено хоросановата подложка на зидовете върху скалата и на места само един ред камъни от тях. С точност може да се определи само ширината на параклиса – 4 м, а имайки предвид характера на терена дължината му е била около 4,50 м. Градежът на стените е от тънки ломени камъни и редове тухли, споени с бял хоросан.


Установена е датировката на крепостните съоръжения: укреплението е построено през късната античност (вероятно VІ в.) като част от системата крепости против варварските нашествия от север. Като такава тя има пряк визуален контакт с крепостите в м. Турлук над Смолян и „Кечикая" над гр. Рудозем. Просъществувала е сравнително кратко време и била опожарена при някое от славянските нахлувания. През Средновековието (ХІ-ХІV в.) крепостта е издигната наново. Стената е зидана от средно големи ломени камъни, споени с бял хоросан. Дебелината й е 1,30 м. Градена е директно върху скалната основа, без допълнително всичане. В последните 5 м на югоизток и в един скален участък на 10 м източно от началото на изкопа зида е изцяло разрушен, личи само хоросановата подложка върху скалата. В заграденото пространство вътре покрай стената липсват следи от каменни постройки. Те са били градени от дърво. На 7-8 метра вдясно от входа е функционирала ковашка работилница с размери, които не могат да бъдат установени. Средновековната крепост е била превзета и опожарена чрез пристъп при османското нашествие в Родопите през ХІV в. Следи от това са многобройните върхове от стрели, открити пред входа и стената покрай него.