Arheoloģisko izrakumu mērķis, kas arheologa Jāņa Asara vadībā Sāraju senkapos tika veikti 1989. un 1990. gadā, bija noskaidrot senkapu saglabātības pakāpi un precizēt hronoloģiju. Kopumā tika izpētīta gandrīz 1070 m² liela platība un iegūts vairāk nekā 1300 senlietu. Izpētes gaitā tika atklāti 46 apbedījumi, to skaitā septiņi dubultapbedījumi, tādējādi kopā atsegti vismaz 53 indivīdu kapi, no kuriem gandrīz puse bija postīta agrāk veiktās lauksaimnieciskās apstrādes rezultātā. Sāraju senkapos visi atklātie apbedījumi (izņemot divus bērnu kapus) bija ugunskapi. Samērā bieži atrastas arī nededzinātas senlietas, kas kapa bedrē liktas pirms vai pēc tam, kad tajā tika guldīti mirušā kalcinētie kauli un kopā ar viņu sadedzināto priekšmetu atliekas.
Kapu bedres aizņēma 1,5–3 m² lielus iegarenus, pārsvarā ziemeļaustrumu–dienvidrietumu virzienā orientētus, laukumus; dubultapbedījumos to platība sasniedza 6 m². Sākotnējais kapu bedru ierakšanas dziļums (tās iezīmējās zem velēnas kārtas, sākot ar 12 cm dziļumu), ņemot vērā meliorācijas laikā mainīto reljefu un vietas ilgstošo lauksaimniecisko apstrādi, grūti nosakāms.
Sieviešu apbedījumos dominē rotas lietas – masīvi vītie bronzas kaklariņķi un to fragmenti, bronzas lentveida aproces un aproces ar zvērgalvu galiem, pakavsaktas, gredzeni, spirālīšu un važiņu fragmenti, kā arī iedzīves priekšmeti – dzelzs naži, īleni un ar apbedīšanas rituāliem saistītie dzeramo ragu apkalumi. Vienā no sieviešu apbedījumiem mirušajai līdzi dota arī bronzas važiņu rota ar rombveida un monētveida piekariņiem, starp kuriem bija arī viens grāfu Dītriha I (Dietrich I.) vai Dītriha II (Dietrich II.) fon Katlenburgu (von Katlenburg) Giteldes sudraba denārs.
Savdabīga Sāraju senkapu iezīme ir tajos konstatētais samērā lielais vīriešu apbedījumu skaits (63 %). Vīriešu apbedījumos dominē ieroči – dzelzs uzmavas un iedzītņa šķēpu gali, divasmens zobeni vai to detaļas, dzelzs āvas cirvji. Papildus ieročiem lielu kuršu vīriešu kapu inventāru daļu veido zirglietas (dzelzs un bronzas iemauktu siksnu sadalītāji, siksnu galu apkalumi, pieši, retāk dzelzs divposmu laužņi un viens kāpslis) un darbarīki – dzelzs izkaptis un naži. Arī vīriešu apbedījumos atrasti kuršiem raksturīgie miniatūrie priekšmeti (dzelzs cirvīši, bronzas nazīši, celu dēlīši un vārpstiņas), kas citos kuršu senkapos pārsvarā atrasti sieviešu apbedījumos. Unikālu atradumu vidū minama 36. kapā atrastā ar bronzas sloksnītēm apkaltā dzelzs skārda slokšņu bruņucepure, kā arī kā savrupatradumi atrastie līdzīgas bruņucepures fragmenti. Vairāk nekā pusei vīriešu apbedījumu līdzi dotas arī rotaslietas – bronzas pakavsaktas ar rēdžu un daudzskaldņu galiem, aproces ar zvērgalvu galiem, kaklariņķi, gredzeni.
Procentuāli lielā un ieročiem bagātā vīriešu apbedījumu skaita dēļ Sāraju senkapos pieļaujams, ka šeit varētu būt apglabāta daļa to kuršu karavīru, kuri krita vai tika ievainoti un vēlāk mira pēc pirmajām kaujām ar krustnešiem 13. gs. pirmajā pusē.
Vienā no bērnu kapa inventāriem bez kremācijas pazīmēm uz kaklariņķa cilpiņā bija uzvērts Osnabrikas bīskapa Gerharda (Gerhard) denārs, kas šo apbedījumu ļauj droši datēt ar 13. gs. Tādēļ arheologs Vitolds Muižnieks izteicis viedokli, ka mirušo kremācijas tradīcijas aizstāšana ar inhumāciju kuršu apdzīvotajā teritorijā aizsākusies jau 13. gs. Neskatoties uz salīdzinoši nelielo atsegto apbedījumu skaitu, Sāraju senkapi ir līdz šim plašāk pētītais 11.–13. gs. kuršu kapulauks Latvijas teritorijā.