根据科学家实地考察，巨石阵最早是建于是新石器时代后期，约公元前2800年，那时已经建成了巨石阵的雏形——圆沟、土岗、巨大的踵石和“奥布里坑群”。公元前约2000年开始是巨石阵建筑的第二阶段、这个巨石阵基本形成。这个阶段主要建筑是蓝沙岩石柱群和长长的通道。巨石阵的第三期建筑最为重要，约在公元前1500年，这时建成了沙石圈和拱门，巨石阵已经全部完工，这就是我们现在看到雄伟壮丽的巨石阵遗址的全貌。需要指出的是：整个巨石阵的工程需要150万个工人，而整个建筑过程中，始终没有用轮载工具和牲畜的迹象。
从现在看来，巨石阵的建筑规模和工程难度对于早期人类来说，简直是不可思议。它的建成比埃及最古老的金字塔还要早700年，然而究竟是谁建造了这雄伟的巨石阵，现在仍旧众说纷纭。有人认为是当地早期居民凯尔特人建造的墓穴，也有人认为是古罗马人为天神西拉建造的圣殿，还有人认为是丹麦人建造用来举行典礼的地方，然而这些虚无缥缈的想象都没有确凿的证据。
无数足额这经年累月地找寻着巨石阵的建造者。学者们感慨巨石阵与埃及金字塔一样的神秘莫测，有人提出巨石阵的建筑石料约是160多公里外的地方运输而来，开采、运输、安放如此巨大的石块，除了具备高超的技术巨匠谁也不能，于是他们认为巨石阵与金字塔出于同一位巨匠之手。
学者们甚至使用了当前最先进的仪器设备，考察巨石阵的奥秘，奇怪的是，他们发现巨石阵竟然能发出超声波！古人在刀耕火种的时代怎么会知道超声波呢？