Phát hiện vào tháng 9 - 1959, khi đào đất đắp đường Mèn từ Quốc lộ III qua Cổ Loa đến Xưởng phim Việt Nam.

Vị trí ở địa điểm cách Quốc lộ 3 khoảng 600m, cách di tích Thành gần 200m, cách tâm đường đắp khoảng 6m, đào sâu khoảng 0,60m, anh chị em công nhân phát hiện một đống mũi tên đồng nằm trong một hố hình vuông mỗi cạnh khoảng 1m, sâu khoảng 1,20m.

Ngày 18-7-1959, Vụ Bảo tồn Bảo tàng phối hợp với cán bộ tỉnh Vĩnh Phúc mở cuộc điều tra tại chỗ về tình hình phát hiện mũi tên đồng. Kết quả đợt điều tra có thể tóm tắt như sau:

Những mũi tên đồng và các hiện vật thu nhặt được cân nặng 93kg, mỗi kg có chừng 97 mũi tên, tính ra số mũi tên thu được gần 1 vạn chiếc. Theo kích thước có 7 loại: loại dài nhất 11cm, loại ngắn nhất 6cm. Các mũi tên đều nhọn, sắc, đầu có 3 cạnh, cạnh lõm lòng máng. Ngoài những mũi tên nguyên vẹn, còn một số mảnh vụn ước khoảng 0,001m3. Các mũi tên được sắp thành từng nhóm cùng hoặc ngược chiều nhau, ngăn cách bằng một lớp mỏng chưa xác định được chất gì. Lúc mới xuất lộ, mũi tên mềm, nhưng chưa mủn nát, đưa lên khỏi mặt đất một thời gian thì rất cứng.

Sau khi phân 1oại, có thể thấy l/4 số mũi tên sau khi đúc đã được tu chỉnh, còn 3/4 đều là những mũi tên mới ra khuôn, chưa được tu chỉnh. Các mũi tên đều mang sắc rỉ xanh như nhau, có những mũi tên dính ba, bốn cái hoặc thành cục.

Hố đào kiểm tra quanh nơi phát hiện mũi tên, cho thấy, từ lớp mặt đến sinh thổ, đất thuần nhất, không có dấu vết của tầng văn hoá, không phát hiện được di vật nào. Vì vậy, đây có thể là nơi cất giấu hay kho vũ khí thời An DươngVương. Việc phát hiện kho mũi tên đồng Cầu Vực nổi tiếng đã đánh dấu mốc mở đầu quan trọng trong công cuộc nghiên cứu lịch sử Cổ Loa nói chung, khảo cổ học Cổ Loa nói riêng. Sau phát hiện Cầu Vực, một loạt di chỉ khảo cổ học tiền Đông Sơn và Đông Sơn đã được phát hiện và khai quật.