Отырар орнында елді мекеннің пайда болуы біздің дәуіріміздің бірінші ғасырларына сәйкес келеді. Алғаш рет «Отырар» және «Фараб» атаулары жазба деректерде б.д. ІX ғасырда кездеседі. X-XІІ ғасыр, моңғол шапқыншылығы тамырын шапқан қалалық өмірдің гүлдену кезеңі еді. Отырар қалашығының пайда болған кезеңін археологтар б.з.б. 1 ғасырға жатқызады. Ежелгі заман шежіре жазбалары бойынша Отырар аумағының ұзындығы мен енінің аралығы шамамен бір күндік жер, яғни 200 гектарды алып жатқан. Ал оның аумағында түрлі әдемі ою-өрнектермен сәнделген үйлер мен әр аудан тұрғындарына тән атаулары болыпты. Мәселен, Алтынтөбеде зергерлер, Пышақшытөбеде қару-жарақ жасаушылар, Құйрықтөбеде қасапшылар тұрған. Олардан басқа Жалпақтөбе, Мардан-құйық деген тұрғын аймақтарға бөлінген. Археологиялық зерттеулердің нәтижесінде аңыз қаланың кез келген жауға қарсы тұра алатын берік қамалы, айнала қазылған тереңдігі екі метрдей, ені 10-15 метр болып келетін сулы ор үстіндегі аспалы көпірлермен жабдықталған үш қақпасы болған. Көпірлер арқылы жұрт қаланың орталығына шыға алған.

Ақша соғатын кәсіп, қаланың бестен төртіндей бөлігін алып жатқан қарапайым халық пен қолөнершілер тұрағы, су құбырлары, нәжіс жүйесі болған. Сайып келгенде мұндағы қала өмірінің кемелденгені соншалық астаналық сипатта болғанын аңғартады. Қалашықта және айналасында түрлі ыдыс сынықтары көптеп кездеседі. Кейде бүтін құмыралар да табылады.

Археологтардың айтуынша, Орталық Азия мен Оңтүстік Кавказ аумақтарында жергілікті ортағасырлық керамиканың аналогы кездеспейді. Ол жердің тұрғындары ежелгі салт-дәстүрді сақтап, моңғол кезеңіне дейінгі ою-өрнектер қолданғандары табылған қыш сынықтарын зерттеуде анықталған. Осы күні Отырар маңынан ХІІ-ХІІІ ғасырларға жататын көзешілер шеберханасы және шеберлердің жасаған таңғажайып қыш ыдыстары табылған. Қала – жалпы дүниежүзілік саудада делдалдық рөл атқарған.

1969 жылы Академик Қ.Ақышев Отырар экспедициясын жүргізіп, оның бай тарихымен таныстырған. Бұл – білім, ғылым, мәдениет пен өнердің, медицинаның дамыған жері. Археологиялық қазба жұмыстары нәтижесінде табылған жәдігерлер бүгінгі рухани және материалды мәдениетіміздің негізі, қайнар көзі, рухани құндылығы әрі ұлт мақтанышы саналады. Осында аса бай кітапхана болған. Оны оқып тауысқан ғұлама әл-Фараби керуенге ілесіп, Шаш, Самарқан, Бұхара, Бағдад сияқты мұсылман әлеміндегі ірі шаһарларға білім іздеп аттанған. Әр дін өзіне дейінгі дәстүрді қабылдамай, күпір деп танитындықтан ежелгі грек философтары еңбектерінің тұпнұсқасы христиан дінінің әсерінен жойылып, араб тіліндегі аударма нұсқалары сақталып, кейінге жеткен. Тарихи шаһардың мәдени орталықтарында кездесетін өрт іздері қаланың, бірнеше рет шабуылға ұшырағанын көрсетеді.

1218 жылдың күзінде Отырар қаласы түпкілікті жермен-жексен болды. Сол жылы Отырарға сауда керуені келіп тоқтайды. Бұл сауда керуеніне тыңшылар деп сезіктеніп, сенімсіздікпен қараған Отырар билеушісі Қайыр хан Хорезмшаһтың рұқсатымен олардың керуенін тонап, өздерін ұрып-соғып, қуып жіберуді бұйырады. Қайыр ханның бұл іс-әрекеті ортағасырлық шежіреге «Отырар апаты» деп кірген ғасыр қасіретінің бастамасы еді.

Отырардың күйреуін көбіне моңғол шапқыншылығымен ­байланыстырады. Жарты жылға созылған ерлік қорғаныс кезінде жауға қақпасын өз тұрғыны ашқан ұлы қала бір мезетте жермен-жексен болды. Осылайша талайды тамсандырған қаладан сұрықсыз үйінді ғана қалды. Ғасырлық ата-баба мұрасы мен Отырардың кітап қоры жоғалды. Әйтсе де көпшіліктің ауызбірлігі арқасында бас-аяғы 30 жыл өтпей-ақ, қала қайтадан қалпына келген.

XIII ғасырдың ортасында сауда, керуен жолдарының түйіскен жері ретінде отырықшы күнкөріс пен көшпелі тіршілік шегінде орналасқандықтан мұнда ақша соғатын шеберхана болған. Онда алтын, күміс, мыс теңгелер құйылды. XIII ғасырдың аяғында Масуд-бектің ақша реформасынан кейін қала шаруашылығы жанданды. ХVІІІ-ХІХ ғасырлардағы жазба мәліметтер шоғыры, археологиялық дерек пен жергілікті аңыз-әңгімелерге сүйенсек, Отырарда тіршілік 1750 жылы тоқтағанын көрсетеді. Қаланың қаңырауына XVII ғасырдың 80-жылдары Жоңғар ханы Ғалдан әскерлерінің шабуылы себеп болған. Жоңғарлар Отырардың суландыру жүйесін бұзғаннан кейін, халық оны қайта қалпына келтіре алмай, біртіндеп көше бастаған.