Como a pedra calcária das paredes da tumba formava uma superfície pouco favorável para pintar, os artesãos cobriram-na com gesso. Sobre ele traçaram desenhos das imagens e antes de pintá-las esculpiram-nas
em baixo relevo. Com o passar dos séculos, partes do gesso se desprenderam da pedra calcária e outras caíram completamente. Mesmo em locais em que o gesso se encontrava relativamente preso, a camada de pintura estava deteriorada. Na década de 80 do século passado, cerca da quinta parte das pinturas murais já havia sido perdida. Em 1985 a Organização Egípcia de Antiguidades (EAO) e o Instituto Getty de Conservação (GCI) começaram a discutir a maneira de preservar este tesouro cultural, pois tornava-se evidente que o Egito tinha o dever nacional de preservar uma das mais belas obras primas do seu patrimônio.

Antes de ser iniciada a recuperação propriamente dita, foi feita uma investigação científica exaustiva. O projeto foi iniciado em 1986. Durante um ano foram feitas análises científicas da tumba com enfoques nas suas condições geológicas, hidrológicas, climatológicas, microbianas e microflorianas. Também foram realizados testes químicos, espectrográficos e de difração de raios-X dos materiais. A conclusão foi de que a principal causa do mau estado das pinturas era a presença de sal na pedra calcária e no gesso. Os sais absorvem umidade e quando esta se evapora formam-se cristais. A cristalização do sal provoca a separação do gesso e do pigmento da pedra calcária, como se vê na foto ao lado. Em alguns locais as incrustrações de sal erodiram a superfície da pintura, convertendo-a em pó colorido. Em outros locais formou-se cristal sólido entre a pedra calcária e o gesso, destruíndo a coesão entre eles. Todos os pontos que precisavam ser restaurados foram identificados e mapeados.

No início de 1987 foram iniciados os trabalhos de conservação de emergência. Nas fissuras e nos fragmentos soltos de gesso foram aplicadas cerca de 10 mil pequenas tiras de papel de casca de amoreira japonesa finamente moída. A pintura que estava se soltando recebeu aplicações de soluções acrílicas para que aderisse novamente ao gesso. Para que este se agregasse às paredes de pedra calcária, uma argamassa formada por areia e gesso foi misturada com pequenas quantidades de água e aplicada ao gesso desprendido e aos ocos das paredes. O sal acumulado no gesso e na pedra calcária, bem como o cimento empregado em restaurações anteriores, foram totalmente removidos. A seguir as pinturas foram limpas com disolventes apropriados.

Mesmo após sua restauração a tumba permaneceu fechada ao público para que fosse feito um controle do meio ambiente do seu interior. Tal controle visava proporcionar mais informações sobre o efeito da presença de visitantes dentro do sepulcro. Este é um dado crítico pois os sais no gesso e na pedra calcária jamais podem ser eliminados totalmente. Como os sais podem ser reativados com um aumento da umidade relativa, a presença humana na tumba representa un alto potencial para reiniciar o processo da cristalização. Um grupo de doze pessoas na tumba por apenas uma hora, por exemplo, provoca o aumento da umidade em 5%. Se não forem aplicadas limitações sensatas nas visitas turísticas aos sítios culturais, muitos deles não durarão nem mais uma geração — afirmam os egiptólogos. A tumba de Nefertari foi finalmente reaberta ao público em novembro de 1995, sob condições controladas de visitação.