Изучение Змиевых валов Среднего Поднепровья, начатое в первой половине XIX в., до недавнего времени ограничивалось описанием и картографированием их остатков. Тем не менее эта далеко не второстепенная задача до конца не решена. Огромная протяженность и труднодоступность валов, пересекающих поля, огороды, пустыри, леса, болота, реки, затрудняли их визуальное обследование, обмеры и составление планов. В основном осматривались сравнительно небольшие участки валов, расположенные ближе к Киеву. В единичных случаях исследователи XIX — начала XX в., пользуясь доступными сведениями, составляли сводные планы, условно проводя на карте линии валов между известными пунктами их нахождения. Достоверность таких планов зависела от полноты и объективности источников информации, полученных из вторых рук. Когда назрела необходимость археологического изучения Змиевых валов, эти сооружения на многих участках уже не сохранились.
Первая краткая информация о Змиевых валах пор. Рось была опубликована в 1844 г. действительным членом Одесского общества истории и древностей Тетбу-де-Мариньи, который, судя по тексту, лично эти валы не осматривал.
Наиболее ранний план Змиевых валов в междуречье Днепра—Роси—гравюра на меди 1837 г. хранится в ЦНБ АН УССР. На плане (Отдел картографии, инв. № 10971) часть известных валов не показана, но валы нанесены в местах, где они уже не сохранились. План схематичен, географически неточен и, очевидно, по этой причине не был опубликован. Автор его неизвестен. В 1848 г. была издана работа И. И. Фундуклея «Обозрение могил, валов и городищ Киевской губернии», в которой наряду с другими категориями древностей дается описание местоположения и внешнего облика Змиевых валов. Эти же сведения о валах вошли в работу краеведа М. Грабовского, опубликованную на польском языке в 1850 г.
Сведения о валах Правобережья Среднего Поднепровья содержатся и в работах Л. Похилевича, но они, за единичными исключениями, повторяют данные, опубликованные И. И. Фундуклеем.
Интерес к Змиевым валам проявлял известный историк М. А. Максимович. В 1869 г. в письме председателю Московского археологического Общества он изложил результаты своего осмотра Переяславских валов в междуречье Трубежа — Супоя и предлагал снять точный план Переяславских.
В 1873 г. по инициативе Московского археологического Общества Центральным статистическим комитетом были собраны анкетные сведения по ряду губерний об имеющихся на их территории древних сооружениях. Эти данные, дополненные последующими обследованиями некоторых памятников и новыми сообщениями краеведов, были опубликованы по Правобережной Украине в виде «Археологических карт» отдельных губерний. В них по бассейнам рек в пределах уездов вошли и сведения о валах. Данные о Правобережье Среднего Поднепровья содер-жатся в «Археологической карте Киевской губернии», изданной в 1895 г. В. Б. Антоновичем. К «Карте» прилагается сводный план местоположения всех памятников, в том числе Змиевых валов. К последним были отнесены сооружения различных типов и эпох, недостающие звенья для получения сплошных линий дополнены произвольно. На плане частично отразилось предвзятое мнение о концентричности Змиевых валов Киевщины, ошибочно высказанное еще ранее.
Для решения основной задачи — определения возраста валов—какие-либо конкретные данные до последнего времени отсутствовали. Используя легенду о постройке римским императором Траяном (конец I—начало II в. н. э.) так называемых Траяновых валов в Поднестровье и Подунавье, И. И. Фундуклей относил к римскому времени и возникновение валов Среднего Поднепровья [206, с. 30]. Известны и явно абсурдные утверждения о строительстве среднеднепровских Змиевых и дунайских Траяновых валов киевским Траяном за 500 лет до н. э.
Нельзя оставить без внимания сведения пиьменных источников. Несколько раз валы Среднего Поднепровья упомянуты летописью: под 1093 г.—два вала южнее низовьев Стугны за Треполем (современное с. Триполье), под 1095 и 1149 гг.—оба Переяславских вала, под 1151 г.—вал южнее среднего течения Стугны к югу от Василева (современный г. Васильков). При этом летопись не дает прямого ответа на вопрос о значении валов как искусственных сооружений. Они упоминаются при описании военных действий как против половцев, так и между древнерусскими князьями, но без определения их конкретной роли в этих действиях: войска «проидоша вал»; «прошедше вал»; «ставшим межи валома»; «пришедше к валови»; «изидоша стрилци из валу»; «ста межи валома»; «иде за вал»; «пришедше к валови и не проходяче валу».
В летописи под 1223 г. говорится о появлении в южнорусских степях орд Чингиз-хана, которые прошли через половецкие владения и, согласно одному из летописных списков, «придоша близ Руси, идеже зовется вал Половечьский». Исходя из этого сообщения, Э.Ковальчик предполагает, что Половецкий вал находился где-то на левом берегу Днепра. Однако в других летописных списках эти сведения изложены полнее: орды Чингиз-хана оттеснили половцев к Днепру; спасаясь от пришельцев, к Половецкому валу «прибеже» половецкий «князь» Котян. В этом случае упомянутый вал мог находиться и на Правобережье Днепра.
По мнению исследователей, в летописных упоминаниях речь идет о Змиевых валах, которые уже существовали в XI—XII вв. Оставалось неясным главное: когда и в связи с чем они возникли. Одни авторы считали Змиевы валы древнерусскими, воздвигнутыми для защиты Среднего Поднепровья от кочевников, другие относили их к более раннему времени и рассматривали как защитные сооружения более широкого назначения.
Аргументом для сторонников первого мнения послужило свидетельство архиепископа Брунона, проезжавшего в 1008 г. через Киев к печенегам для проповеди христианства. В письме к германскому императору Генриху II Брунон сообщал, что Владимир Святославич с дружиной два дня сопровождал его по пути к печенегам до границы своего государства, которое он окружил (circumklausit) от бродячего (кочевого) врага (vagum hostem) очень мощным и очень длинным (firmissima et longissima) «ограждением» (sepe). К сожалению, в литературе нет единого мнения о значении примененного Бруноном латинского термина «sepe». Его переводят и как «засеки, завалы», и как «частокол», и как «изгородь», и как «забор, паркан, деревянное ограждение». Аналогом описанному Бруноном сооружению, по мнению большинства исследователей, может быть только Змиев вал с деревянной стеной наверху.
М. А. Максимович считал, что Владимир сопровождал Брунона до Малого (южного) Переяславского вала, который в начале XI в. якобы был пограничным на Левобережье Днепра. В таком значении рассматривал Переяславские валы и В. Г. Ляскоронский, пытавшийся отождествить их с ограждением, которое упоминается Бруноном. Это мнение не утвердилось в науке, поскольку и по историческим, и по археологическим данным граница Руси на Левобережье проходила не по Трубежу или Супою, а значительно южнее — по Суле. Согласно В.Б. Антоновичу и Н.Молчановскому, свидетельство Брунона относится к Трипольскому валу в устье Стугны на правом берегу Днепра. Э.Ковальчик придерживается аналогичного мнения, хотя допускает, что за два дня Владимир и Брунон могли проехать дальше Стугны, отстоящей от Киева на 40 км.
Л. Добровольский, обследовавший валы по рекам Вита, Бобрица и Стугна, считал, что обе линии вместе с находящимися в них городищами служили для защиты Киева. Сооружение валов он относил к древнерусскому периоду или к «начальной поре существования государственной жизни на Руси». Впрочем, свое мнение Л. Добровольский не пытался аргументировать и в некоторых публикациях отмечал отсутствие данных для суждения о времени возникновения валов.
Непланомерное изучение и неопределенность в датировке Змиевых валов вынудили исследователей совместить оба противоположных мнения о хронологии валов и даже способствовали попыткам передвинуть их датировку к нижнему хронологическому рубежу. В обобщающем труде по истории материальной культуры Древней Руси Н. Н. Воронин в главе о крепостных сооружениях очень четко изложил состояние изученности Змиевых валов и свое отношение к этой проблеме. Отметив, что в оборонительной системе Киевской земли особого внимания заслуживают Змиевы валы, время сооружения которых вызывает споры, Н. Н. Воронин писал: «...есть все основания относить их к глубокой древности и считать, что Киевская Русь лишь усовершенствовала и усилила их стратегические качества. Однако, по свидетельству Брунона (1008), эти валы сооружены при Владимире Святославиче;
Брунон рассказывает, как князь Владимир проводил его до границ своего государства, которое он для безопасности от врагов-кочевников окружил со всех сторон весьма длинной и крепкой оградой... Важнейшими линиями были валы по реке Стугне от Триполья на Васильков, Чер-ногородку и Бышев (время Владимира) и валы по реке Роси (время Ярослава)».
Подобную точку зрения, с частными расхождениями, занимает Э.Ковальчик. По ее мнению, какая-то часть валов могла быть сооружена в конце Х—XI в., но в этот период для защиты скорее использовались уже существовавшие валы. Голословно утверждая, что якобы городища, связанные с валами, датируются XII—XIII вв., последнее строительство валов она склонна связывать с Батыевым нашествием.
М. Ю. Брайчевский в 1952 г. высказался против датировки Змиевых валов скифским временем. Он отмечал, что существование таких валов в условиях общинного строя при отсутствии единой централизованной власти и единой военной организации лишено всякого основания. Змиевы валы защищали не Степь, где в скифский период возникло рабовладельческое государство, а Лесостепь. В порядке рабочей гипотезы М. Ю. Брайчевский предложил датировать Змиевы валы Среднего Поднепровья периодом черняховской археологической культуры II—V вв. н. э., которую он отождествлял с племенами антов. При этом М. Ю. Брайчевский не отрицал существования валов древнерусского времени (считал антской «ту часть Змиевых валов, которая возникла до Киевской Руси»), однако местоположение этих валов не указывал. Позже М. Ю. Брайчевский уточнил, что к эпохе Киевской Руси могут относиться валы Киевщины, а к черняховской культуре — валы Подолии.