Antes de que se iniciara la temporada lluviosa de 1940 la expedición de Stirling a La Venta localizó y excavó varios monumentos, entre ellos cuatro cabezas colosales, todas parecidas a la de Melgar, excepto en el estilo del casco y en el tipo de orejeras. Localizadas en un área donde la piedra no se encuentra naturalmente, estas cabezas eran impresionantes por su tamaño -la más grande de 2.41 metros y la más pequeña de 1.47 metros- y por su extraordinario realismo.

Stirling concluyó que eran retratos de grandes jefes o gobernantes olmecas y, al mismo tiempo, a medida que desenterraba estos monumentos de varias toneladas de peso, se le hacía más apremiante la cuestión de su origen y traslado. Debido al ingreso de Estados Unidos a la Segunda Guerra Mundial los Stirling no pudieron regresar a La Venta sino hasta 1942, y una vez más la fortuna los favoreció, pues en abril de ese año sorprendentes descubrimientos ocurrieron en La Venta: un sarcófago con un jaguar tallado y una tumba con columnas de basalto, ambos con magníficas ofrendas de jade.



Nuevamente acompañado de su esposa y de Philip Drucker, la primavera de 1946 encontró a Stirling dirigiendo una excavación alrededor de los pueblos de San Lorenzo, Tenochtitlán y Potrero Nuevo, a las orillas del río Chiquito, afluente del soberbio Coatzacoalcos. Ahí descubrió quince grandes esculturas de basalto, todas en el más puro estilo olmeca, entre ellas cinco de las más grandes y hermosas cabezas. La más impresionante de todas, la conocida como "El Rey", midió 2.85 metros de altura.

Con estos hallazgos Stirling concluyó ocho años de intenso trabajo sobre arqueología olmeca. Lo que empezó con la emoción de un joven por una misteriosa mascarita tallada en un estilo desconocido, terminó en el descubrimiento de una civilización totalmente distinta que, de acuerdo con el doctor Alfonso Caso, era "la cultura madre" de todas las posteriores de Mesoamérica.