Около 3000 г. в жизни шумеров происходят значительные перемены. Появляются длинные магистральные каналы, вдоль которых вырастают города, и продуманная система орошения полей, на смену мотыге приходит простейший плуг, в который, возможно, запрягали ослов. Каналы служили одновременно и транспортными путями. Жители общин переселяются из мелких деревень поближе к центральному храму. В слоях V и IV b Варки (будущий Урук) содержатся остатки храмов. Один из них, вероятно, храм Инанны, имел размеры 75 на 29 м. В слое IV а содержатся остатки двух храмов, датированных по радиоуглеродному методу 2815+/-85 лет. Храмы имели хозяйства, выделенные им общиной. Хозяйства вели учет, большинство сохранившихся документов – расходные записи. Анализируя различные знаки, можно установить, что шумеры сеяли ячмень, эммер (полбу) и пшеницу, сажали финиковую пальму, разводили крупный рогатый скот, овец, ослов, коз, свиней, собак, ловили рыбу, охотились на оленей, газелей, тура, льва. Сохранились изображения металлических орудий, горна, примитивного плуга, мотыг с деревянными рукоятями и других орудий труда. Шумеры той эпохи не знали оборонительного оружия, из наступательного применялись каменные булавы и медные топорики или тяпки, дротики, метательные палицы и медные кинжалы. Лук со стрелами использовался редко.
Второй этап Протописьменного периода (примерно 2850–2750 гг.) представлен на городище Варка слоями III и II. Тогда же существовало городище Джемдет-Наср, на севере городище Телль-Укайр, с храмом на возвышенной террасе и со стенными росписями, изображающими зверей и культовую процессию. Сохранились храмы в поселениях долины Диялы – в Эшнуне и Тутубе.
На месте храмов IV и V слоев в Варке был воздвигнут храм на платформе, по видимому, посвященный богу неба Ану. В хозяйственных документах в числе получателей различных выдач часто встречаются названия кузнецов, плотников, камнерезов, строителей и других ремесленников. Сохранились документы о выдаче земельных наделов. Из одного мы узнаем, что 2/3 земли, т. е. около 1000 га были выделены верховному жрецу-правителю, из оставшейся трети верховной жрице выделено около 122 га, прорицателю – около 64 га, главному торговому посреднику – около 103 га, главному судье – около 95 га и еще около 100 га выделено некоему начальнику. Подобные размеры наделов, обрабатывавшихся, очевидно, десятками или сотнями работников, свидетельствуют о том, что уже существовало значительное имущественное расслоение. Правителем города-государства был верховный жрец, представлявший общину перед божеством и возглавлявший ирригационную и культовую деятельность общины для обеспечения плодородия. Вся плодородная земля и вода считались собственностью общины, кроме храма, земля, очевидно, могла передаваться и частным лицам. В то время сложился культовый союз всех общин Шумера с центром в Ниппуре, в котором находился храм Э-кур бога Энлиля. Знаки письменности были идентичны на всей территории Шумера, общим было и самоназвание «черноголовые».