Le conoscenze archeologiche di Udine protostorica presero avvio, di fatto, dalla metà degli anni '80 quando una serie di interventi di edilizia pubblica e privata portò al rinvenimento di consistenti evidenze del Bronzo e del Ferro in diversi punti della città. Prima di allora le presenze preromane in Udine erano indicate unicamente da recuperi sporadici fortuiti tra cui si segnalano quelli di una fibula con arco a noduli, datata tra fine VII e inizi VI sec. a.C., dalla località Planis e di un'ascia ad alette della prima età del ferro proveniente da Viale Ungheria. Nell'agosto 1985 i lavori di sistemazione del sagrato antistante alla chiesa di S. Francesco portarono alla luce resti di strutture medievali, tale rinvenimento indusse la Soprintendenza, in collaborazione con i Musei Civici di Udine, ad effettuare la sorveglianza delle operazioni di scavo; alle opposte estremità del transetto della chiesa vennero individuate due strutture protostoriche, una interpretata come focolare in fossa per la produzione ceramica, l'altra come struttura adibita a ricevere materiale di scarico, le due fosse contenevano frammenti ceramici dell'età del bronzo medio-recente e del ferro. Tra la fine del 1985 e gli inizi del 1986 la sorveglianza archeologica effettuata dalla Soprintendenza, sempre in collaborazione con i Musei Civici di Udine, dei lavori per la realizzazione di una centrale termica ed elettrica sul Colle del Castello portò al rinvenimento di una fossa contenente abbondantissimo materiale ceramico dell'età del bronzo. Nel 1988 i lavori di ristrutturazione dell'Ospedale Vecchio misero in luce una fossa protostorica con resti ceramici e bronzei. Allo stesso anno si data il recupero di materiale ceramico protostorico da via Manin, sulle pendici meridionali del Colle, durante i lavori per la realizzazione di un parcheggio privato. Questa ricca fase di scoperte e rinvenimenti, possibili anche grazie alla sinergia tra Soprintendenza e Civici Musei, si concluse nel 1989. A quell'anno si datano infatti i lavori per la costruzione di un parcheggio interrato in piazza Venerio e gli scavi in via Mercatovecchio per la posa in opera di fibre ottiche telefoniche. In piazza Venerio, al di sotto di livelli di età romana e medievale, sono venuti alle luce i resti di numerose buche datate tra Bronzo Medio-Recente ed età del ferro in alcuni casi tra loro sovrapposte, mentre in via Mercatovecchio furono rinvenute due fosse con materiale ceramico eterogeneo, sia protostorico (dal Bronzo Antico al Bronzo Recente) che medievale. Una nuova stagione di rinvenimenti riferibili al periodo protostorico prese avvio con gli anni 2000 grazie anche ad un'attenzione ancora maggiore da parte della Soprintendenza durante i lavori di edilizia pubblica e privata eseguiti nel centro storico udinese. Così, oltre a recuperi di materiale sporadico (via Manin e piazza Venerio), tra 2004 e 2005 la sorveglianza archeologica commissionata dalla Soprintendenza durante i lavori di ristrutturazione di Casa Cavazzini, portò l'individuazione ed allo scavo di ciò che restava di una fossa piena di ceramica dell'età del ferro. Lo scavo effettuato, tra 2009 e 2010, per la realizzazione di due vani interrati nella sede della Società Filologica Friulana portò all'importante rinvenimento di un moncone del terrapieno difensivo dell'abitato dell'età del bronzo (Ambiente 1) e di resti di strutture abitative databili, sulla base della ceramica rinvenuta, al Tardo Bronzo (Ambiente 2). La scoperta è di grande importanza non solo perché si è avuta la prova archeologica della presenza di un aggere di cinta del villaggio protostorico, ma anche perché essa dimostra l'esattezza della ricostruzione del vallo fatta dal Tellini a inizi '900 sul base della cartografia storica e delle evidenze dell'epoca. Da ultimo, in ordine cronologico, si colloca il recupero, avvenuto nel 2011, di una discreta quantità di frammenti ceramici sul versante occidentale del Colle durante i lavori per la costruzione del deposito libri della Biblioteca Joppi. Si tratta per la maggior parte di materiale contenuto in falde di colluvio ma è stata individuata anche la parte residuale di una buca con ceramica del Bronzo Finale che prova, se non altro, la frequentazione anche del versante ovest del Colle durante il periodo protostorico.
Le nuove scoperte e la revisione di parte del materiale dei vecchi rinvenimenti hanno consentito di gettare nuova luce sulla Udine protostorica. L'individuazione di materiale ceramico databile al Bronzo Antico (un'ansa a gomito da via Mercatovecchio) insieme con l'isolamento di frammenti chiaramente attribuibili al Bronzo Medio (via Mercatovecchio, piazza Venerio, Palazzo Mantica, probabilmente anche Colle del Castello) consentono di attribuire con sicurezza la fondazione del castelliere di Udine almeno al Bronzo Medio pieno e di ipotizzare un'estensione considerevole dell'abitato (dal Colle a piazza Venerio) già da questa prima fase di frequentazione o da quella immediatamente successiva di Bronzo Medio evoluto anche se appare probabile che non tutta l'area fosse occupata in modo estensivo. Ben distribuita la presenza di Bronzo Recente (Colle del Castello, palazzo Mantica, via Mercatovecchio, piazza Venerio, Chiesa di S. Francesco). Sicuramente meno ricco di rinvenimenti appare il Bronzo Finale iniziale, periodo per il quale spicca il contesto del Colle del Castello, allo stato attuale delle ricerche non pare possibile, però, chiarire se il motivo di tale apparente rarefazione sia da attribuire ad una contrazione dell'abitato, messa da altri in relazione con una crisi generalizzata all'Italia settentrionale, o sia più semplicemente da ricercare nella sporadicità dei rinvenimenti. Per il Bronzo Finale 2 e il Ferro pieno ed evoluto disponiamo degli importanti contesti di Casa Cavazzini, piazza Venerio e chiesa di S. Francesco, in questa fase, almeno a giudicare dal considerevole numero di resti di strutture di tale periodo rinvenuti in piazza Venerio, l'occupazione della piana sotto il colle appare estensiva; ad indicare però che durante questo periodo il Colle non era stato abbandonato si segnalano alcuni frammenti ceramici rinvenuti durante lo scavo per la biblioteca Joppi. I rinvenimenti recenti confermano da una parte l'antichità del capoluogo friulano e dall'altra la frequente presenza di livelli protsostorici direttamente al di sotto di livelli medievali, il che indica probabilmente l'esistenza di un lungo periodo durante il quale la città rimase sostanzialmente inabitata. Come in ogni contesto urbano la lettura delle evidenze archeologiche più antiche è risultata particolarmente problematica, si tratta, infatti, nella maggior parte dei casi di strutture interrate residue risparmiate da interventi edilizi o di scavo di età medievale o moderna, non collegabili a piani d’uso o a superfici di frequentazione che risultano troncati da attività agricola medievale, da spianamenti o da sistemazioni urbane. Tale situazione non permette, allo stato attuale, di proporre un'articolazione interna del villaggio per nessuno dei periodi protostorici. Per quel che riguarda l’estensione dell’abitato protostorico la planimetria alla quale riferirsi è quella del Tellini effettuata agli inizi del ‘900 e ripresa poi dal Quarina; come già rilevato dalla dottoressa Vitri il limite orientale delle presenze protostoriche coincide con quello del disegno del castelliere, non così per il limite occidentale e settentrionale poiché le scoperte di via Mercato Vecchio, di vicolo Sottomonte e dell’area Joppi risulterebbero fuori dal tratto nord del terrapieno. Per questo motivo è stato ipotizzato che il terrapieno non girasse verso est, come proposto dal Tellini, all'altezza dell'attuale via Rialto per andare a congiungersi al Colle, ma che proseguisse verso nord costeggiando la roggia di via Zanon e che chiudesse contro il Colle all'altezza della Joppi. Questa ipotesi è attualmente non verificabile. I rinvenimenti di via Mercatovecchio e della Joppi dimostrano solo una frequentazione protostorica delle aree non che esse fossero inculse entro la cinta. Sulle necropoli del villaggio non si dispone invece ancora di nessun dato certo. Assai significativi appaiono però in questa ottica i rinvenimenti sporadici antichi e cioè la fibula da Planis e l'ascia da viale Ungheria; si tratta infatti in entrambi i casi di oggetti compatibili con quelli dei corredi funerari. I modelli a disposizione per abitati e necropoli dell'età del ferro per il Friuli e i territori contermini propongono una stretta vicinanza tra villaggio e area cimiteriale; per questo motivo pare verosimile collocare la necropoli di Udine nella zona di viale Ungheria, area che doveva collocarsi immediatamente al di fuori del vallo del castelliere. Troppo distante sembra, invece, essere Planis che però potrebbe essere stato un più piccolo nucleo cimiteriale di un'enclave aggravata al centro.
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