Қазақстанның Оңтүстігінде ежелгі адамдар ерте палеолит дәуірінде пайда болды. Бұл адамзат тарихының маңызды кезеңі болды. Осы өңірде адамдардың тас ғасырынан бастап мекендегеніне Қаратау аймағынан табылған тұрақтар, шеберханалар мен тас құралдар – шапқылар мен өзектастар дәлел. Кейінгі мустье дәуірінің ең бір көрнекті ескерткіші – Отырар ауданындағы Ақсу-Арыс табылу орны. Кейінгі палеолит дәуірінде тас өңдеу ілгерілеп дами түсті. Мезолит және неолит дәуірінде адам тіршілігі мен өндіріс саласында едәуір өзгерістер жасалды. Адамдар садақ пен жебе ойлап тапты, тасты кесу, тесу және тегістеу тәсілдерін үйренді. Құрал саптарының басына өңделген ұсақ тастарды (микролиттерді) салып бекітуді игерді. Тас құралдардың жаңа түрі – балта, шот, дән үккіштер пайда болды. Бұл дәуірге Отырар ауданы аймағындағы Маятас тұрағы, Жаңашілік - 1, 2, 3 табылым орындары жатады.
Б.д.д. II мыңжылдықтың ортасында Қазақстан тұрғындары қола бұйымдар жасау өндірісін меңгерді. Қола - еңбек құралдары мен қару жасауға қажетті негізгі шикізатқа айналды. Б.д.д. II мың жылдықтың басында-ақ далалық тайпаларда кешенді малшылық-егіншілік шаруашылық қалыптасты. Қола дәуіріндегі экономиканың басты-басты екі бағыты болып табылатын мал шаруашылығы мен металлургияның тез дамуы ең алдымен еркектердің еңбегін қажет етті. Мұның өзі қоғамда ер адамдардың рөлінің күшеюіне және түптеп келгенде аналық рудың орнына аталық рудың (патриархат) орнауына жеткізді. Б.д.д. ІІ мыңжылдықтың аяғында және І мыңжылдықтың басында Қазақстан территориясында климат өзгеріп, құрғақшылық күшейе түсті. Табиғи су қоймалары тартылды, мұның өзі ірілі-ұсақты өзендердің сағаларындағы егіншілікті тежеді. Мұндай жағдайда егіншілікпен айналысып саны көбейе түскен халықты азық-түлікпен қамтамасыз ету мүмкін болмады. Өнімдердің артығын қорғау, жинау және иемдену мүмкіндігі көбейді. Мал және мал шаруашылығы өнімдері көп ұзамай айырбас құнына ие болды да, мал өсірушілер мен егіншілер арасындағы айырбастың дамыған кезеңі болды.
Отырар алқабы б.д.д. соңғы ғасырларда және б.д. бірінші ғасырлары көшпелі Қаңлы /Кангха/ иелігінің бір бөлігі болды. Көшпелі қаңлыларды алдыңғы сақ-массагет тайпаларының тіке ұрпағы деп санауға негіз бар. Осы кезде Сырдария аңғарында хұндардың болғанын айғақтайтын материалдар кездеседі. Осы дәуірге жататын қалалық өркениет жәдігерлері Отырар алқабының шетінде Сырдарияның сол жағалауынан табылып отыр. Сырдарияның байырғы арнасы аймағында Шаншар-Асаршық және Аққорған қалашықтары орналасқан. Қалашық жоспарлары геометриялық сипатта, жер бедерінде мұнаралар орындары анық оқылады. Шаншар-Асаршық қалашығы бетіндегі көтерме керамика б.д.д. І ғ. жатады.
552 ж. Орталық Азияда (Алтай таулары аймағында) қуатты Түркі қағанаты дүниеге келді. Түркі қағанатының Тарбанд атты иелігіне Испиджаб, Отырар, Шавғар, Тараз өлкелері, Шаш кірген. Отырар өңірі Қаңғу Тарбан деген атпен түркі жазбаларында аталады. Иеліктің саяси-әскери астанасы Отырар қаласы болған. Онда Түркі қағанатының өкілдері отырды, олар ақша шығарды. Теңгелердің бір жағында билеуші мен ханшайымның, кейбіреулерінде арыстан бейнелері болса, екінші бетінде айыр іспетті таңба салынған. Тарбанд-Шаш иелігін 640 ж. бастап тудун деген шенді иеленгендер басқарды. Деректерде билеушілер қатарында Шаболо Шэху (Ишбара ябгу, Ган тутунь (Тон тудун, 568 ж.), Мохэду тутунь (Бахадур тудун, 713-740 жж.), Инай тутунь Кюеле (Инай тудун Кюлюг; 741 ж.) аталады.
VІІІ ғ. Отырар тарихына үлкен өзгерістер әкелді. Әлемдік діндердің бірі ислам Қазақстанға келді. Ал-Балазури арабтардың 712/713 ж. Шашқа жорығы барысында Кутайба Исфиджабқа жетті деген мәлімет береді. (Исфиджаб облысы Арыс өзені айналасындағы аймақты қамтыған.). Сырдария бағытында арабтардың жорығы 737 ж. және 739 ж. болған Абд ар-Рахим бастаған араб әскерлерінің бір бөлігі Сырдария бойымен жүріп отырып, Сүткент пен Зарнұқты басып алады. Сүткент тұсында Сырдариядан өтіп Отырарды басып алады. «Насаб-наме» бойынша Отырардан соң мұсылман әскерлері Қараспан, Сайрам, Сауран өңірлерін басып алады.
Ибн Халликан «Ұлы адамдар қайтыс болған даталар және уақыт перзенттері туралы мәліметтер» атты шығармасында ғалымның биографиясы туралы ақпарлар берілді: «Әбу Насыр б. Мұхаммед б. Тархан б. Аузлаг әл-Фараби, ат-Түркі атақты ойшыл, логика, музыка, басқа да ғылымдар бойынша шығармалар жазған. Ол мұсылмандардың ұлы ойшылы, оның ғылымдағы деңгейіне ешкім жетпеген. Ойшылдардың басшысы Әбу Али Ибн Сина Әбу Насырдың кітаптарын танып және соларды үлгі тұтып өз шығармаларын жазды. Ол түркі болды және өз елінде туып сол жерде өсті ... ол түркі тілін және басқа тілдерді білді. Араб тілін кейін үйреніп оны тамаша меңгерді. Әл-Фараби деген ныспы оның казір Отырар деп аталатын Фараб қаласынан шыққандығын білдіреді ... көп жағдайда осындай болады. Ол аш-Шаштың арғы жағында және Баласағұн төңірегінде... Ол түркілердің астаналық қалаларының бірі».
Х ғ. басында Отырарды саманиліктер басып алады. Барабта 922-923 жж. әмір Насыр ІІ ибн Ахмад атынан соғылған мыс теңгелер табылды. Осы теңгелерде саманилік әулеттің өкімімен қатар Барабта сол кезде әкім болған кісі есімі Әлі (Али) жазылған. Х ғ. аяғында қарлықтар арасынан шыққан қарахан әулеті саманиліктерді талқандап, Орта Азияны өзіне бағындырады. Отырар қарахандар билік жүргізген жеке иелікке айналды. Сафи ад-дин Орын Қойлақының «Насаб-намасында» қарахандықтардың Отырарда орнығуы және билеушілер тізімі беріледі: «Қылыч Арслан хан Отрарда келіб 40 йыл падшаһлық қылды. Аның оғлы Ысмайыл хан. Аның оғлы – Йлйас хан. Аның оғлы Ахмад хан. Аның оғлы - Санжар хан. Аның оғлы - Хасан хан. Аның оғлы - Мұхаммад хан, лақабы Білге хан ерді. Аның оғлы - Дадбек хан. Аның оғлы - Абд ал Халық хан. Жұмласы Отрарда турар ерділар». Нумизмат Б.Д.Кочневтің пікірінше, Отырардағы соңғы қарахандықтың аты Шамс ад-Дүнйа ва д-Дин (немесе Тадж ад-Дин) Кутлук Билга-хакан Хасан б. Абд ал-Халик болды. Ол һижра бойынша 590-600 жж. билікке келіп, 1210-11 жж. биліктен айырылды. Қарахандар дәуірі Отырар үшін гүлденіп өсу дәуірі болды. Отырар қаласының көлемі ұлғайып 200 га жетті.
1219-1220 жж. Отырарды моңғол әскерлерінің қоршауға алып басып алуы жазба деректерде сипатталған. ХІІІ ғ. ортасында Отырар қайта жандана бастайды. Қалада алтын, күміс, мыс теңгелер соғылады. Қала айналасында үй-жайлар, тұрғын орамдар, түрлі шеберханалар, моншалар бой көтерді. Ірі экономиқалық орталық болғандықтан Отырар қаласын иелену үшін жошылықтармен шағатайлықтар арасында тұрақты күрес жүрді. ХІV ғ. бірінші онжылдықтарда қала жошылықтар қолында болды. «Ескендір анонимі» атты қолжазбаның Ерзен хан туралы хабарлауынша ол аса ақылды, діндар болды және Отырар, Сауран, Жент пен Баршынкент қалаларындағы медресе, ханака, мешіт және басқа да қайрымдылық мекемелерді жасады. Шетелдік бұйымдардың табылымдары Отырардың кең халықаралық байланыстарын көрсетеді. Ол Моңғол империясындағы Еуропадан Қытайға апаратын Ұлы Жібек жолы бойындағы маңызды сауда қаласы болды.
Оңтүстік-батыс қақпа орнында мұнаралары, қақпа орны, көпір тіреулері мен қарауылхана бөлмелері анықталған. Негізі XIII ғасырда қаланған қақпа әр билеушінің тұсында жаңарып, нығайтылып отырған. Бастапқы қақпаның орны нақты белгілі емес, ал қаланы қоршап жатқан ертеректе қазылған ордың үстіне XIV ғасырдың қарауылханасы салынған. Шығыңқы етіп салынған Қарауылхана бөлмелері шахристан қорған-қабырғасына барып түйіседі. Мұнаралар мен қақпаның астыңғы іргетасы 4,1 м биіктікте 27,5х27,5х6 см келетін қыштан қаланып, үстіңгі бөлігі қам кесекпен өрілген. Оңтүстік-батыс қақпаның қызметі тоқталғаннан кейін шамамен XVI ғасырда бұл жер біршама уақыт зиратқа айналдырылған. Кейінірек, қаланың орнында тұрғын жайлар мен ұстаханалар салынған.
Отырардың ХІV ғасырдағы жұма мешіті Орта Азияның ортағасырлық архитектурасында жақсы мәлім бағаналы-күмбезді құрылыстар түріне жатады. Мешіт көлемі 72 х 22м. Кіріс қақпасының екі жағында мұнаралар орнатылған. Батыс мұнараның ішінде жоғары көтерілетін айналма саты жасалған. Қазба кезінде мешітті безіндірген керамикалық тақталар көптеп табылды. XVI ғасырда шахристанның бос аумақтарында қайта құрылыс салына бастады. Орталық төбенің оңтүстік бөлігінде орналасқан, қыштан тұрғызылған монументалды мешіт құрылысы да осы уақытқа тура келеді. Бағаналы-күмбезді құрылыс, 0,4 м тереңдікке отырғызылған фундаментте салынған. Мешіттің жалпы ұзындығы белгісіз. Ені 15,5 м.
IX-XV ғғ. қала құрылысында монша сияқты қоғамдық орындар пайда бола бастады. Отырар рабадының территориясында қазба барысында осы кезеңге тән 3 қоғамдық монша орны анықталды. Оның бірі қаланың солтүстік-батыс бөлігінен, шахристан қорған-қабырғасына жақын жерден анықталса, екінші монша қазіргі XIII-XV ғасырларда салынған моншаның астында қалып отыр. XIII-XV ғасырларға тән монша шешінетін орын, демалу бөлмесі мен буханадан және ортадағы үлкен залдан тұрады. Бірқатар бөлмелерде еденге төсеуге шыңылтырлы қыштар мен тақталар пайдаланылған. Моншаны сумен қамтамасыз ету су құбырлары арқылы су қоймасынан жүзеге асырылған. Құбыр қатарлары жерасты галереясы арқылы жүргізілген. Отырар моншасы ошақпен жылытылған, одан ыстық жүретін каналдар шығып, тіреулер мен бағыттаушы қабырғалар арқылы барлық бөлмелердің еденін жылытатын болған. Түтін мұржа арқылы сыртқа шығарылған. Осы мұржалардың көмегімен моншадағы температура реттеліп отырған.
Отырардағы қазба XIII-XVІ ғғ. құмырашылық қолөнердің қала орталығында да, рабадта да кеңінен дамығандығын анықтап, зерттеуге мүмкіндік берді. Осы уақытта шыңылтыр астынан қызыл, қара, жасыл, сары бояулармен әшекей салынған керамика кең тарайды. Өрнектер эпиграфиялық, өсімдік және геометриялық кескінді болды. ХV-XVI ғғ. жататын Отырар керамикасының Ташкент, Самарқанд, Үргеніш, Бұхара керамикасымен ұқсастығы көп. Бірақ, жергілікті таңба сияқты белгілер басымырақ. Қаланың оңтүстік-шығысынан анықталған, жалпы аумағы екі гектар жерді алып жатқан құмырашылар орамы екі құрылыс қабатынан тұрады. Төменгі қабаты ХІІІ ғ. 2-ші жартысы мен XІV ғ. 1-ші жартысына тән болса, үстіңгі қабаты XІV ғ. 2-ші жартысы мен XV ғ. 1-ші жартысына тура келеді. Керамика күйдіруге арналған ошақ екі қабатты, ол бөлменің солтүстік-шығыс бұрышында орналасқан. Шеберхананың тұрғын жайы бөлігі – анфиладтық үлгіде салынған 2 бөлмелі үйден тұрады.
Қазақтың ежелгі зергерлік өнерінің айтулы үлгілері атақты Отырар қала жұртынан археологиялық қазба барысында көптеп табылған. Ертедегі қала қабаттарынан әйелдердің сәндік бұйымдары, дөңгелек әшекейлер мен әр түрлі білезіктер, киім қапсырмалары табылған. Моншақтардың ішінде ақықтан (сердоликтен), тастан және әйнектен жоғары техникалық дәрежеде жасалғандары да аз емес. Аңның кесілген мүйіздері қазба барысында жиі кездеседі. Этнографиялық материалдарға сүйенсек, мүйіздерден көптеген қажетті бұйымдар жасалған. Жылқы, сиырдың сүйектерінен шүмек, біз жасалды. Сүйектен жасалған ұршық, пышақ саптары, түймелер, жүзіктер кездесті.
Отырардың маңызды географиялық нүктеде орналасуы онда сауда – саттықтың дамуына қолайлы болды. Ертеде сауда жолдары ең алдымен өзен бойымен жүргені белгілі. Ал Отырар қаласы Сырдария өзенінің оң жағалауында, Арыс өзенімен қосылар жерде орналасуы және 420 км-ге созылған Қаратау атты таулы жотадан өтетін қолайлы асуға қарама қарсы және жақын тұруы оны «тоғыз жолдың торабы» етті. ІІІ – V ғғ. жататын Көкмардан мазаратындағы қазбалардан янтарь моншақтар табылды. Янтарь негізінен Балт жағалауынан немесе Карпат – Днепрлік өңірде өндірілген. Кейбір үш тұғырлы ыдыстардың түрлері Қытайдағы ыдыстарға жақын. Отырардан табылған оймышты геммалар ирандық бағыттағы байланыстарды көрсетеді. Сыртқы сауда байланыстарының бағыттарын Отырар қазбаларынан табылған VІІ ғ. Соғды ихшидтерінің, Ферғананың түркі билеушілерінің, Қытайдың Тан әулеті мен Бұқараның теңгелері, Шаштың VII ғ. аяғы – VIII ғ. басындағы көне түркі теңгелері айғақтап тұр. Бұл қала аралық, ел аралық сауда байланыстарының көрінісі.
Ортағасырдың басында Отырар айналасында үлкен шаруашылық аймақ, бір топ серіктес елді мекендер орналасты. Елді мекендер қасындағы егістік үшін өзендерден каналдар тартылды, бидай, тары, күріш, арпа өсірілді. Археологиялық топографиялық зерттеулерге қарағанда жерді қолдан суару әдісі Сырдарияның төменгі ағысында ерте Темір дәуірінен басталады. Бұл дәуірде егісті ызаға еккен (б.э.д. бір мың жылдықтың ортасы), Бұл б.д. І-VІ ғ.ғ. дейін жалғасқан. Ал, VІІ-ІХ ғ.ғ мемлекеттің қалыптасып қала шаруашылығының өркендеуіне байланысты егінді ызаға егу әдісі бірте-бірте тоғандап, байлап, керегінше ағызып ала беруге болатын тасқын суды пайдалану әдісіне және кәрізге ауыса бастаған. Отырар алқабының VІІ-VІІІ ғғ. қабаттарынан тары, шитті мақта, бидай қалдықтары табылды. Негізгі егістік аудан Отырартөбе – Құйрықтөбе – Алтынтөбе - Күйікмардан арасын қамтыды. Осы аймақта жүздеген усадьбалар орналасқаны анықталды. Отырар алқабында VII – XVIII ғғ., су Тостаған, Дүртөбе, Көкмардан, Саңғыл – Арық, Қауған – Арық, Ақ – Арық, Алтын – Арық, Қаракөншек, Темірарық ирригациялық жүйелері арқылы жеткізілген.
ХV ғасырдың аяғында көшпелі өзбек, қазақ, моғол билеушілері арасында темірліктер басып иеленіп отырған Сырдарияның орта ағысындағы қалалар үшін күрес басталды. ХVІ ғасырдың ортасында өзбек пен қазақ хандары арасындағы күрес жалғаса берді. Қазақтар Созақ пен Сығанаққа билік жүргізді. Арагідік олардың қол астына Отырар да өтіп тұрды. ХVІ ғасырдың аяғында қазақ ханы Тәуекел Орта Азиядағы саяси жағдайды пайдалана отырып, Сырдария бойындағы уалаяттарды және Ташкентті иеленеді. Отырар Қазақ Хандығының иелігіне түпкілікті өтеді. Қазақ хандығы дәуіріндегі Отырардың сырлы керамикасы: фоны көк және көкшіл, сирек жағдайда жасыл реңді мөлдір шыңылтырмен әрленген тостақ, табақ, леген және дағаралар. Ішкі бөлігі бір түспен, сыртқы беті екі түсті бояумен сырланған бұйымдар өте қызықты. Әшекейлер геометриялық (ашамай, ромб, торша), өсімдік және эпиграфикалық өрнектерден тұрады.
Ислам дінінің келуімен Отырар өңірінде жазба мәдениеті дами түсті. Араб графикасымен безендірілген ХІІ – ХІІІ ғғ. тән қола, күміс және саз ыдыстар жоғарыда айтылған пікірімізді нақтылай түседі. Бұл жерде саз ыдыстарға салынған жазу үлгілерін толық оқуға мүмкіндік аз, себебі, жалпылама өрнектер әріпке ұқсағанымен оқылуы қиын, не болмаса, толық сақталмаған болып отыр. Бұлардың арасынан бірқатар ыдыстарға жазылған дұға-тілектерді оқып аудару мүмкін болды.