Pierwszy etap badań archeologicznych na półwyspie Westerplatte trwał od 10 października do 25 listopada 2016 r. Głównym założeniem prac było potwierdzenie położenia reliktów wartowni nr 5 i willi oficerskiej oraz udokumentowanie stanu ich zachowania w celu opracowania koncepcji trwałego zabezpieczenia obiektów i możliwości ich wyeksponowania w ramach rewaloryzacji pomnika historii „Pole Bitwy na Westerplatte”. Oprócz tego żołnierze 3. Flotylli Okrętów, pod nadzorem archeologicznym, oczyścili teren z materiałów wybuchowych i niebezpiecznych pochodzenia wojskowego, by zapewnić bezpieczeństwo pracownikom muzeum oraz turystom odwiedzającym Westerplatte. Działaniom tym towarzyszyło poszukiwanie zabytków.
Podczas tego etapu szczegółowo przebadano obszar o powierzchni 160 m² i przeprowadzono prace saperskie połączone z poszukiwaniami zabytków na powierzchni 7977 m². Lokalizację sondaży w okolicy willi oficerskiej i wartowni nr 5 wyznaczono na podstawie archiwalnych map i fotografii oraz anomalii wykazanych podczas badań geofizycznych; sondaże wykonane w trakcie prospekcji terenowej z użyciem wykrywaczy metali zakładano w miejscach, gdzie znalezione przedmioty występowały w kontekście archeologicznym.
Wartownia nr 5 powstała jako element nowego systemu fortyfikacyjnego Wojskowej Składnicy Tranzytowej. Jego budowa była podyktowana narastającym zagrożeniem ze strony nieprzychylnych Polsce władz Wolnego Miasta Gdańska i nazistowskich Niemiec. Koncepcja przewidywała wybudowanie rozrzuconych, tworzących krąg wartowni, stanowiących osobne gniazda oporu, których sektory ognia wzajemnie się uzupełniały. Budowę obiektów rozpoczęto w tajemnicy, jesienią 1933 r. Wartownia nr 5, ukończona na wiosnę 1934 r., była ostatnim ze wznoszonych tego typu budynków. Podczas niemieckiego nalotu 2 września 1939 r. została trafiona dwoma bombami SC-50 (o wagomiarze 50 kg), dodatkowo tuż przy budynku eksplodowała bomba SC-250 (o wagomiarze 250 kg). Siła detonacji rozerwała górną kondygnację budynku, a w jego dolnej części, gdzie schroniła się większość żołnierzy, doszło do eksplozji zapasów amunicji oraz pożaru. W wartowni poległo co najmniej siedmiu żołnierzy. Po zakończeniu działań wojennych Niemcy nakazali polskim jeńcom cywilnym wydobyć i pogrzebać zwłoki, a następnie rozebrać budynek.
Willa oficerska – drugi z obiektów objętych badaniami archeologicznymi – stanowiła pozostałość po funkcjonującym na Westerplatte kurorcie morskim (Ostseebad Westerplatte). Budynek zwany willą Sonnenbrodta wzniesiono pod koniec XX w. W 1919 r. został nieoficjalnie wykupiony przez przedstawiciela polskiego rządu – Mieczysława Jałowieckiego – i przeznaczony na mieszkania dla polskich urzędników. W 1926 r., po przejęciu półwyspu przez Polskę, obiekt zaadaptowano na potrzeby kadry oficerskiej WST. W letniskowej willi, wzniesionej w konstrukcji szachulcowej, zamontowano piece kaflowe oraz wykonano niezbędne prace remontowe. Podczas wrześniowego ataku budynek uległ częściowemu zniszczeniu. Po zajęciu Westerplatte przez Niemców został rozebrany do fundamentów. Cegły pozyskane z tej rozbiórki posłużyły do rozbudowy obozu Stutthof.
Badania pozwoliły określić położenie i rozmiary budynków oraz pozyskać zabytki ruchome, kontekstowo związane ze Składnicą. Teren prac podzielono na trzy obszary badawcze, którym nadano roboczo nazwy: „Wartownia”, „Willa” i „Las”. W sondażach na obszarze „Wartownia” odsłonięto relikty wschodniej ściany oraz fragment posadzki dolnej kondygnacji wartowni nr 5, betonowe fundamenty ogrodzenia wykonanego z metalowej siatki o monolitycznej konstrukcji (tzw. siatki Ledóchowskiego), które pełniło funkcję zbliżoną do zapory przeciwpancernej oraz zapewniało skuteczną obronę w przypadku szturmu piechoty, zlokalizowano lej po bombie lotniczej SC-250, która eksplodowała przy północnej ścianie budynku, oraz zadokumentowano zniszczenia wartowni powstałe podczas budowy założenia cmentarnego z 1989 r. Na obszarze „Willa” zarejestrowano przebieg ścian zewnętrznych willi oficerskiej oraz część podziału wewnętrznego dolnej kondygnacji budynku. Zlokalizowano również elementy wzniesione w trakcie dostosowywania budynku do potrzeb WST: piwnicę służącą do magazynowania opału oraz relikty dobudówki stanowiącej wejście od północnej strony obiektu. W trakcie prowadzonych pod nadzorem archeologicznym prac saperskich połączonych z poszukiwaniami zabytków na obszarze „Las” (znajdującym się na zachód od wartowni i willi) w wykopach sondażowych zarejestrowano głównie obiekty śmietnikowe związane z okresem kurortu oraz jeden powstały w trakcie oczyszczania wnętrza willi oficerskiej przed jej rozbiórką.
W toku prac saperskich znaleziono i zutylizowano ponad 130 przedmiotów wybuchowych i niebezpiecznych pochodzenia wojskowego, pochodzących z okresu końca II wojny światowej: granaty ręczne, pociski artyleryjskie (20–150 mm), zapalniki, pancerfausty oraz amunicję strzelecką.
Podczas tego etapu badań pozyskano ponad 4500 artefaktów, z których prawie 2000 uznano za przedmioty o dużej wartości zabytkowej, wystawienniczej lub historycznej. Wśród nich jest zbiór przedmiotów związanych z okresem funkcjonowania i obrony WST, m.in. naramiennik i obszycia mundurowe komandora podporucznika Marynarki Wojennej, żelazna rama okienna wartowni nr 5 z częściowo zachowanymi szybami zbrojonymi siatką z drutu, guziki wojskowe wz. 28, magazynki do ręcznych karabinów maszynowych typu Browning wz. 28, ładowarka do uzupełniania amunicji w ich magazynkach oraz fragmenty polskiej amunicji karabinowej noszące ślady eksplozji, do której doszło w wartowni nr 5. Szczególnie cenne są dwa artefakty, również uszkodzone w momencie wybuchu: zdeformowana i przebita odłamkami łyżka od polskiego dwuczęściowego niezbędnika wz. 38 oraz wygięty i noszący ślady działania wysokiej temperatury orzeł wz. 1919 z czapki garnizonowej. Oba przedmioty najpewniej należały do żołnierzy znajdujących się wewnątrz wartowni w momencie jej zniszczenia.
W ramach pierwszego etapu przeprowadzono również badania geofizyczne na części działki 25/2, obejmujące obszar 900 m². Wykonano je przed rozpoczęciem prac archeologicznych, a ich wyniki wykorzystano podczas wytyczania sondaży.
