De eerste vermelding in de literatuur van de figuren, dateert uit 1547 toen ontdekkingsreiziger Cieza van Leon het gebied bezocht.

In de jaren 30 van de 20e eeuw kwamen wiskundigen Maria Reiche en Paul Kosok met de hypothese van een astronomische betekenis van de lijnen en figuren.

Verder veldonderzoek werd uitgevoerd door de archeologen Reindel en Isla, die meer dan 650 opgravingen deden en een verklaring voor de lijnen formuleerden tijdens hun werkzaamheden bij het ontrafelen van de cultuurhistorie van de volkeren van de regio.

Het team ontdekte dat in en rond de gegraven lijnen kleine kuilen gegraven waren, waar landbouwproducten en dieren in begraven waren. Ze concludeerden dat het een soort rituele kanalen waren, die de zeer weinige regenval zouden moeten vervoeren. Daarbij moet bedacht worden dat er per eeuw slechts een aantal millimeters aan neerslag valt. Ze gaven echter niet aan waarom de makers zo enorm veel energie en tijd in deze "afvoerkanalen" hebben gestoken. Ook is er geen verklaring gegeven voor het feit dat de afvoerkanalen geen duidelijk eindpunt hadden waar het water heen zou moeten stromen. Kortom, hun hypothese is nogal omstreden.

Van dichtbij gezien lijken de lijnen eenvoudige ploegvoren. Door de geologische eigenschappen van de pampa was het niet moeilijk goed zichtbare voren te maken. Het oppervlak bestaat uit een laag donkerroze grind, waarbij de kleur wordt veroorzaakt door oxidatie, met direct daaronder een laag heldergele kiezels. De bovenste laag werd door de Nazca's weggehaald, waarbij ze gebruik maakten van stokken om het verloop van de lijnen aan te geven. Vermoedelijk hadden ze ook schaalmodellen op basis waarvan ze de lijnen moesten trekken. De weggehaalde stenen werden opgestapeld in kleine stapeltjes die nog steeds bewaard zijn gebleven. Het gebruik van deze methode is door verschillende archeologische expedities bevestigd.

In de provincias Palpa en Nasca werden lijnen en geogliefen blootgelegd waarvan de breedte van de voren varieerde van 40 tot 110 cm. De donkerroze kleur van de kiezels licht op bij schemering en op dat moment waren de lijnen goed te zien. Ook werd een halve cirkel van heuveltjes gevonden die van veraf gezien een gigantisch amfitheater vormden.