Upptäckten av bronsstatyn "Diana av Versailles" är en av flera som gjordes vid sommarens expedition av det amerikanska företag som har juridisk rätt till det 112-åriga vraket.
RMS Titanic Incs expedition var den första sedan 2010. Ett team på runt 50 personer tillbringade närmare tre veckor med att ta miljoner bilder på fartygets delar.
På de sällsynta bilderna släppta i veckan syns Dianastatyn, som en gång stod i fartygets första klass-salong, nedsjunken i havsbottnen.
Att leta efter statyn var som att leta efter en nål i en höstack, uppger forskaren James Penca till The Washington Post. Senast Diana fotograferades var 1986, och forskarna befarade att hon hade flutit iväg eller helt begravts i sand och bottenslam sedan dess.
Bilderna är – tack vare ny teknik – de mest högkvalitativa som någonsin tagits av det åldrande vraket, skriver tidningen.
Statyn tycks relativt intakt, men andra delar av vraket visar enligt forskarna tydliga tecken på åldrande. Bland annat upptäckte expeditionen att Titanics främre reling – känd från Kate Winslets och Leonardo DiCaprios "flygscen" i filmen med samma namn – har fallit av.
– Hon är som en åldrande mor- eller farförälder som du älskar och som du inte vill ska lämna dig, säger forskaren James Penca om fartyget.
Fakta: Titanic
Oceanångaren Titanic sjönk utanför Newfoundland, på Nordamerikas östkust, natten till den 15 april 1912 efter att ha kolliderat med ett isberg.
Fler än 1 500 personer omkom. Drygt 700 överlevde katastrofen. Livbåtarna räckte inte till alla människor som fanns ombord.
Resan, som var fartygets första, hade startat i engelska Southampton några dagar tidigare och även plockat upp passagerare i franska Cherbourg och Cobh i Irland.
Av 123 svenskar som reste med Titanic överlevde 34.
Titanic var 260 meter långt och sågs tillsammans med systerfartygen Olympic och Britannic som världens då lyxigaste fartyg.
Britannic gick under i en olycka i Medelhavet fyra år efter Titanics förlisning. Olympic gick i framgångsrik trafik över Atlanten ända till 1935, då hon blivit omodern och skrotades.
Fartygen ägdes av White Star Line. Rederiet var en konkurrent till Cunard Line, som än i dag kör fartyg i lyxtrafik mellan Europa och Amerika.