据唐代史料记载，自贞观末年安西都护府迁至龟兹后，唐经营西域曾经多次受挫。为了加强唐朝廷在西域的军事驻防力量，长寿元年以后，从中原增调了数万士兵驻守安西四镇。
《阿克苏文物》一书里记载，唐王城周边十几平方公里的范围内，分布着众多的古城和城堡遗址，在这些古城遗址中，出土了大量的唐代文化遗物。
2000年11月，库车县文物局和公安局联合侦破一起文物盗窃案时，在唐王城遗址发现一个单耳陶罐、一个木制托盘、一只铜制手镯和两枚龟兹五铢铜钱。当时据专家考证，上述文物属汉代文物。
1958年，黄文弼在《新疆考古发掘报告》中写道：“唐王城，维吾尔语称大黑汰沁古城，意为汉人城。居渭干河中游，土地肥沃，水草丰盈，形势险要，系古代戍守的堡垒。”
以往唐王城的考古发掘，发现的大都是唐代的文物，发现汉代文物尚属首次。有专家认为，唐王城应当在汉代时期就存在;也有专家认为唐王城是汉代时期的延续，在唐代发展到了鼎盛时期;还有专家认为唐王城本身就是唐代在龟兹古国建造的城池。唐王城究竟属于哪个年代，从确切的史料中尚无法断定。
《唐六典·屯田郎中员外郎》记载：“凡军州边防镇守，转动不给，则设屯田，以益军储。”由此可知，唐朝戍守西域，为了解决军粮供应，除战时外，还要参加屯田。这就是唐代“务农重战”的思想体现。
为什么要在这里修这个城?这个城是有什么用处的?它真是唐代的养马基地，还是为了镇守西域而建的军事城池?它是唐代还是汉代修建的?种种谜团，让库车唐王城一直笼罩着神秘的面纱。
2011年11月，库车县文物局工作人员在对唐王城进行日常巡护过程中，在一处古窑遗址发现了一枚剪边钱。尹秋玲分析，唐王城边上的古窑遗址，之前被考古学家判断有可能是陶器遗址，但是在该遗址中同时还发现了龟兹小铜钱范。这可以断定，一座古城遗址拥有制作钱币的窑址，说明当时经济贸易活动繁盛，政治地位比较重要。因此，唐王城有可能比原来判断的唐代安西都护府所设置的牧使或牧监机构遗址更为重要，可能是龟兹古国政治经济社会比较发达的城镇。
“唐王城是黄文弼先生最牵挂的地方，他能首选这里作为他再次来新疆考古发掘地点，说明这里在他心中占据了很重要的位置。从目前的发掘情况来看，这里还有许多谜没有解开，还需要我们再深入进行发掘，搞清唐王城的秘密。”张平说。
