Уже с давних пор высказывалось предположение, что Стоунхеидж был не только храмом, но и своеобразной астрономической обсерваторией. В самом деле, наблюдатель, находясь на центральной площадке комплекса, мог видеть сквозь одну из арок сарсенового кольца, как в день летнего солнцестояния дневное светило восходит прямо над менгиром. Во все последующие (как предыдущие) дни точка восхода солнца лежит справа от менгира.
В древности считалось, что мегалиты - дело рук великанов, которые, играючи, могли перекидывать многотонные камни с ладони на ладонь. Древние греки, для которых история создания мегалитов терялась в туманном прошлом, считали, что их сооружали одноглазые гиганты-циклопы. Считалось даже, что эти камни могли передвигаться самостоятельно с помощью "волшебного слова" или под музыку Орфея.
Упоминание о Стоунхендже также связывают с легендой о короле Артуре. Предполагается, что Стоунхендж построил за один день сам волшебник Мерлин, в память о сражении с саксами. Существует также версия, что он перенес его своими чарами с горы Килларус в Ирландии.
В середине XVII века, 1615 год, английский архитектор Иниго Джонс выдвинул версию, что Стоунхендж возвели древние римляне, по его мнению, это был храм языческого божества по имени Кнелус. Некоторые учёные средних веков считали, что монумент построили швейцарцы или немцы.
Во второй половине XVII в. было произведено первое научное исследование. Джон Обри, историк и археолог, догадался, что некогда Стоунхендж представлял собой гораздо более внушительное сооружение. Он начал раскапывать землю вокруг каменного кольца и обнаружил, что под землёй находятся ямы, заполненные дроблёным мелом. Они расположены на равном расстоянии друг от друга, всего ученый обнаружил 56 ям. Эти ямы, получившие впоследствии название "лунок Обри", сыграли большую роль в определении функций сооружения в целом. По выводам других исследователей, эти лунки содержат информацию о солнечных и лунных затмениях.
В XVIII в. Уильям Стьюкли (историк), высказал предположение, что назначение Стоунхенджа связано с Солнцем. Ученый обратил внимание, что главная линия всего сооружения указывает на северо-восток, туда, где встаёт Солнце в самые длинные дни года - в момент летнего солнцестояния. Только 30 лет спустя, в 1771 г., гипотезa Стьюкли была дополнена и развита доктором Джоном Смитом, который тщательно измерил все камни и пришёл к выводу, что Стоунхендж - это не только храм Солнца, но и календарь. Он отметил, например, что количество камней в одном из кругов - 30 - равно числу дней в лунном месяце, а если его умножить на 12, т. е. на число месяцев, то получится 360, соответствующее количеству дней в древнем солнечном году.
Профессор астрономии Г. Хопкинс считает, что Стойнхендж - это астрономическая обсерватория древних людей, в которой они высчитывали положение Луны, Солнца, звезд в разное время года. В подтверждение этой догадки известный астроном Фред Хойл, изучив все геометрические особенности Стоунхенджа, определил, что создатели этого сооружения знали точный орбитальный период луны и продолжительность солнечного года.
Профессор философии Дж. Митчел настаивает, что это воплощенная в камень модель Вселенной. И это не лишено смысла. Так, например, в 1998 году, когда ученые воссоздали с помощью компьютера первоначальный вид Стоунхенджа, оказалось, что этот древний монолит является не только солнечным и лунным календарем, как предполагалось ранее, но и представляет собой точную модель Солнечной системы. в поперечном разрезе. Согласно этой модели, Солнечная система состоит не из девяти, а из двенадцати планет, две из которых находятся за орбитой Плутона , а еще одна между орбитой Марса и Юпитера, на месте нынешнего пояса астероидов.В принципе, эта модель подтверждает предположения современной астрономической науки и полностью согласуется с представлениями многих древних народов, которые также полагали, что число планет в нашей Солнечной системе рано двенадцати.
Есть также ученые, которые предполагают, что Стоунхендж является местом контактов древнего человека с космическими пришельцами.
В наше время некоторые исследователи утверждают, что по Стоунхенджу можно предсказывать солнечные затмения и даже проводить сложные математические вычисления. Однако, теории «планетария» и «калькулятора» очень спорные, доказательства в пользу этих теорий, как правило, опровергаются либо простейшими астрономическими фактами, либо самой историей. Стоунхендж многократно перестраивался, менял структуру и вполне возможно, служил совершенно разным целям на протяжении своего существования.
Существуют также теории, основанные на предположении, что Стоунхендж использовался для захоронений. Действительно, на территории памятника найдены захоронения, но произведены они были много позже постройки Стоунхенджа. Например, во рву найден скелет молодого мужчины, датированный радиоуглеродным методом как 780 -410гг. до н.э. Как сообщают информационные агентства, профессор археологии из Университета города Шеффилди Майк Паркер Персон, руководитель проекта Stonehenge Riverside Archaeological Project заметил, что, по его мнению, Стоунхендж с самого начала своего существования и до расцвета в третьем тысячелетии до нашей эры рассматривался обитателями Англии как территория для погребения мертвых.