Primera campaña de excavación sistemática dentro del Proyecto de Investigación. Se centró en la zona del Cerro del Sombrerete, completando la excavación de urgencia del año 2001 y excavación y prospección geofísica desarrollada en la zona más llana, en el lugar conocido como los Caballitos del Rey.
Las excavaciones arqueológicas tuvieron como punto de partida la división del territorio áreas: dos de ellas situadas en la cumbre del El Sombrerete, la misma zona de la excavación del 2001, aquí se diferenciaron las áreas 1000 y 2000, correspondientes con las zonas I y II de la excavación del año 2001. Se ubicaban una en el inicio de la muralla y otra en la alcazaba o parte más alta; la tercera área, 3000, se encuentra en el inicio de la ladera en su parte norte, que es muy escarpada, con una pendiente a veces superior al 50%, queda comprendida entre dos escaleras talladas que ascienden hasta la cima del monte; la cuarta o 4000, localizada en un llano en las proximidades de la muralla exterior, está separada de la anterior por un espacio con menor concentración de construcciones y tiene pendientes más suaves que han sido aprovechadas por los edificios; el área 5000 es el pie del cerro, en contacto ya con la llanura de la vega y se caracteriza por la pendiente, muy suave, y por la potencia de los rellenos, al pie del cerro en el contacto entre la montaña y la zona llana, que es el espacio de relación entre la Alcazaba y la estructura propiamente urbana; finalmente, la sexta área o 6000 es una vaguada formada por el mismo cerro y un espolón calizo, conocido como Los Caballitos del Rey, situado en su extremo norte, una zona que servía como eje de comunicación entre la ciudad y la Alcazaba.
Cada una de ellas tuvo una estrategia de actuación un poco variada, atendiendo a las características individuales, aunque siempre excavándose en áreas acumulativas, con el objetivo de obtener una lectura tanto estratigráfica como de las relaciones espaciales. A grandes rasgos, la excavación se desarrolló de la siguiente manera. En el área 3000 se realizó un único sondeo, el sondeo 3100. Aquí se planteó un corte cuadrado, cuyos laterales miden 20 m. Las grandes dimensiones de este sondeo permitieron conocer la organización y la relación existente entre varias construcciones. Fue posible documentar dos células, con entradas individuales, separadas por un estrecho callejón relacionadas a través de un adarve cubierto, situado a espaldas de ambas. También se reconocieron unas escaleras talladas en la roca que se dirigían a la cima del cerro y transversalmente a ellas, un camino que atravesaba el sondeo bajo las dos construcciones mencionadas. Por debajo de este camino se descubrió la esquina de otro edificio pero al no poder excavarse por completo se decidió no comenzar su excavación. En el área 4000 se abrieron dos cortes. En el sondeo 4100 se excavó una célula habitacional de planta rectangular, organizada interiormente por tres escalones de la roca y con un pequeño punto de fuego en una esquina. En el sondeo 4200 se excavo una célula de un conjunto más amplio, formado por al menos dos ámbitos más. El que se documentó parece tratarse de un almacén de alimentos y útiles de cocina, contiguo a un patio en el que se excavó un hogar. Esta construcción estaba separada de la muralla por una calle. Está realizada con una base de mampostería formada por sucesivas plataformas y conservaba una pequeña parte del tapial con huellas de maderas. Tanto el área 3000 como el 4000 se caracterizan por la presencia de pequeñas células rectangulares que en conjunto reúnen las funciones de una vivienda. Aunque todas están construidas de forma muy similar, base de mampostería irregular y alzado de tapial, con cubierta de teja, existen grandes diferencias en sus dimensiones y su ajuar, que en cualquier caso no alcanza ni en número ni en calidad al de la vivienda que se excavó en el año 2001. El área 5000 presenta una orientación artesanal que se puede deducir de los restos excavados y los materiales recuperados. El primer sondeo abierto, 5100, tenía unas dimensiones de 5 m por 4 m, documentándose un patio con una habitación anexa, en él mismo se había excavado una zanja rellena con los desperdicios de un horno, situado fuera de los límites del sondeo. La ausencia de material de cocina y el volumen de cerámica sugieren una actividad artesanal. El sondeo 5200 permitió documentar un taller excavado en la roca, que se aprovechaba de un qanat. En este caso el carácter artesanal viene indicado por la abundancia de escorias en niveles de abandono, por la existencía de un pavimento de argamasa de mortero con fragmentos de cerámica, similar a un opus signinum y a la cercanía misma de un punto de abastecimiento de agua. Está zona quedaría ya fuera de la muralla. Finalmente en el área 6000 se localizó otro tramo de la muralla, este construido de forma distinta al que se ha descrito, al ser la base continua de mampostería. En el sondeo 6100 se excavó un tramo de 20 m de longitud. A continuación se abrió el sondeo 6200, alineado con este y que permitió localizar una puerta flanqueada por dos torres. Esta sería la entrada del camino procedente de Córdoba.
Los resultados arrojados por la excavación fueron de gran interés y sumamente satisfactorios, pues permitieron identificar con seguridad la alcazaba, pudiéndose identificar parcialmente dos lienzos de la misma. La estructura de la misma se compone de distintas células, que juntas funcionaban como una vivienda para los grupos familiares, dentro de las cuales la construcción preeminente se situaba en la cima de la fortaleza. Un aspecto de enorme interés es la localización de la puerta de la alcazaba, que estaba por supuesto orientada hacia el norte. El espacio no se ocupaba anárquicamente, existía una planificación urbanística, reflejada en la existencia de zonas con distinta densidad de ocupación, separadas por escaleras. Finalmente, al pie de la alcazaba existía una zona artesanal favorecida por la cercanía de la fortificación y de la mezquita aljama.
Dentro del material arqueológico recuperado, la cerámica fue el más importante. Este material es relativamente escaso y muy homogéneo, lo que revela que la ocupación de la alcazaba fue simultánea y relativamente limitada en el tiempo. Cronológicamente la cerámica se adscribió especialmente a la segunda mitad del siglo IX, difícilmente superando la fecha de mediados del siglo X. Dicha cronología indica que la ciudad se abandona de forma no violenta, por lo que los niveles de abandono son muy difíciles de encontrar y la mayoría del conjunto cerámico procedía de vertederos y elementos rehusados como relleno de construcción, y, por otro lado, que en esta campaña se excavaron zonas muy específicas del área urbana. Igualmente este material indica que la imposición del Estado cordobés marcaría el declive y el progresivo abandono de la fortaleza, cuya muralla habría podido ser levantada en la transición entre los siglos IX y X. También hay que destacar la incidencia de las pastas oscuras, las claras y las realizadas a mano. Las primeras se relacionan con la cerámica de cocina y, en menor medida, con el transporte y el almacenaje, siendo halladas sobre todo en las áreas más llanas. La pasta clara se puso en relación con la cerámica de acarreo y otros tipos, como candiles. Finalmente, la realizada a mano se asocia con los grandes contenedores. Por otro lado hay que señalar que se llevó a cabo el estudio de las tejas encontradas, siendo todas las clásicas tejas árabes.
En cuanto a los trabajos de prospección geofísica, estos estuvieron encaminados a comprobar la eficacia del GPR en zonas donde se conocía de antemano la existencia de elementos en el subsuelo, y por otro lado utilizarlo en aquellas áreas donde no se disponían datos preliminares, complementándolo con la técnica electro resistiva de tomografía eléctrica. Ambos métodos se revelan como adecuados para el estudio del yacimiento de Madinat Ilbira y permitieron hallar estructuras y galerías y pozos.
