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《竹书纪年》记载，夏朝共有471年。 1 新砦遗址和二里头遗址前后相承，距今约为3850—3520年，恰好和古史中的夏朝基本吻合。
但是，除了这个基本的时段特征，古史中记载的夏朝往事，诸如后羿篡权之类，在考古中还找不到验证。而且，二里头考古呈现的很多现象，在史书中也完全没有记载。
新砦遗址存在时间较短，只有一百年左右；后继的二里头遗址存在时间为距今3750—3500年，考古工作者将其分为四期。 2 二里头一期（距今3750—3680年）和新砦类似，都是面积约为1平方公里的较大聚落，没有发现大型建筑设施，推测还属于部落阶段。到二期（距今3680—3610年），迅速扩大到3平方公里，出现了社会复杂化的各种迹象，如宏大建筑、财富的集中，这也是之前陶寺和石峁古国的顶峰规模。从这时开始，二里头成为黄河和长江流域独一无二的新兴早期国家。
在二期，二里头人规划了整齐的路网和宫殿区：两横、两纵四条大道，构成“井”字形路网框架；中央是王族生活的宫殿区，东西宽近300米，南北长近400米；宫殿区北边是祭祀区和贵族墓葬区，南边是作坊区，东侧是贵族居住区，平民可能主要住在西侧；大路宽约20米，目前发掘出来最长的是东大路，残留700多米，一段路面上还有清晰的车辙，两轮间距1米左右，应是人力推拉的双轮小车。
二期出现了两座大型宫殿D3和D5（D代表殿，编号是发现的顺序，不是建造顺序），在宫殿区中部偏东，夯土地基，方形大院落。
D5建在约1米厚的夯土地基之上，东西宽约40米，南北长近70米，院内有四排平行的房屋，互相用夯土窄墙隔开。D3的院落更大，可能有三排房屋，但后期破坏严重，已经难以复原。
在二期，王室有个独特的习俗：把墓葬埋在宫殿庭院内。D5院落就发掘出多座墓葬，最著名的是出土绿松石龙形器的2002VM3（以下简称“M3”），属于二期的晚段，距今约3650年。这座墓穴面积不大（南北长2.24米，东西宽1.19米），墓主是一名三十多岁的男性，上半身尸骨基本腐朽，颈下挂一条用多枚海贝串起的饰物；没有殉葬人，随葬品除了著名的绿松石龙形器，还有多件陶器、红彩漆木器及少量小型玉器和绿松石串珠，铜器则只有一枚青铜铃，放在绿松石龙的背上，内有玉石质的穿孔铃舌。 4 这枚铜铃的造型，与陶寺晚期墓葬中的一件红铜铃类似，但侧面多了一道扉棱。
二里头遗址总平面图 3
2002VM3出土的铜铃、铜舌 5
M3墓主下葬时，陶寺和石峁古国已经终结近二百年，但它们的高端文化元素——游龙和铜铃却出现在二里头，说明某些掌握这种技术的人群可能被洛阳盆地的繁荣所吸引而加盟了新兴的二里头都邑。
那么，M3的墓主是某一位夏王吗？
这座墓的规模不算太大，但二里头迄今并未发现更大的墓葬，而且，它属于二里头二期，彼时的夏王朝还没有达到巅峰，能拥有这些随葬品已经极为难得，特别是绿松石大型龙形器，由上千片细小的绿松石嵌片组成，每一片都要经过精心打磨和拼接，需要大量的劳动时间和精湛的技艺，而这些只有在分工程度很高的复杂社会才有可能。这么说来，它的主人也只能是复杂社会的统治者。因此，M3的墓主即使不是夏王，也应当是王族重要成员。
还有不寻常的现象。M3中没有发现任何兵器，而在此前和此后的古国都很难发现没有随葬兵器的高级墓葬，哪怕只是村落或部落社会的男丁也常常会随葬一把石斧钺或几枚箭镞。M3被后世破坏了一角，也许有少量随葬兵器恰好在那一角？但和M3同期发掘的其他墓葬也没有发现任何兵器。这似乎是一个非常和平的人群。
但随着二里头的繁荣和阶层差距加大，曾经导致往日古国解体的危机也会降临二里头。