学者们除了苦恼于无法断定巨石阵的承建者是谁外，对巨石阵的用途也各说不-。
有学者认为巨石阵是远古时代的天文观测仪器。
持这种观点的当然是一些天文学者。的确，巨石阵的神秘色彩与天文学有异乎寻常的联系。早在200年前，就有人注意到巨石阵的主轴线指向夏至时日出的方位，而冬至的落日又在东西拱门的连线上。1965年，波士顿大学的天文学家霍金斯通过计算机测定，巨石阵的排列可能与太阳与月亮在天空运行的位置有关，而56个奥布里坑群则能准确地预报日食、月食。在他的《巨石阵解谜》一书中说道：“实际上，奥布里坑群组成的圆环可能曾被用来推测许多天体的运行情况。”他还推断祭司们是通过转动坑群标记来跟踪日月运行进行推算的。这种天文学观点曾轰动一时，得到不少人的支持，但是巨石阵究竟是否真的是天文观测仪还有争议。巨石文化专家阿特金森指出：当时蒙昧落后、没有任何先进计算工具的史前人类是不可能建造如此精密的天文仪的。英国天文学家霍伊耳也提出异议：作为天文观测仪的材料为何一定要用难以开采的大沙岩而不是轻便的木材和泥土？这样不是要耗用大量的劳力吗？而且奥布里坑群中的人类遗骨也很难与天文学联系起来。再者说，如果是高度发达的史前文明的结晶，为什么又消失了呢？这样人们又回到宗教这个传统观点上去，甚至有人把巨石阵与外星人联系起来。
也有学者认为巨石阵是原始人狩猎的特殊装置。
由于巨石阵的全部建筑时间都属于新石器时代，一些专家认为，巨石阵是猎取大型野兽的机关。他们认为由于当时的工具和武器都很原始，为了猎取较大的野兽，如猛犸、熊、河马、犀牛等，又不使自己受到伤害，人们就想出了这种办法。专家们认为，今天人们只看到巨石阵的残迹，当初它一定还有一些由木头、骨头和兽皮等制作的构件，由于年代久远，早已不复存在。另外，残迹旁还有许多多余的石头，看来也有一定用处。由此他们的结论是，巨石阵很可能是一种狩猎、生活多种用途的设施。复原后的结构可能是这样的：
气势磅礴的巨石阵巨石柱围着的是一个院子，在两根石柱之间留有洞口，其大小可以通过较大的野兽，在每个洞口的上方，有一块用木棍支撑的数十千克重的大石头警戒石。当猛兽从外面碰倒支撑木棍时，石头立即砸下来，打在野兽身上，同时发出警戒信号。
院子内侧，紧对洞口的地方还安放了第二道防线，即一块巨大的“打击石”。当野兽闯过第一道防线时，站立棚顶的人，便牵动操纵绳，使“打击石”劈头盖脸地砸下来。
院内的中央还建了一座二层小楼，是由圆木和一些巨石柱围建而成的，楼板铺在巨石柱的上面。为了便于监视大院及其周围，从楼板到第一圈石柱有木桥相联。
当然，这种狩猎设施并非守株待兔地等待野兽来临，一般是在其中放置一些引诱物，如利用野兽幼仔的叫声作诱饵。为此，可以把捉来的幼兽拴在小院内两块巨石之间，让它头向着石缝，并不断地叫唤。兽群在听到幼仔的叫唤声后，会立即包围院子，并不顾一切拼命冲入院内。如果野兽未被砸死，楼上的猎人则投掷石块，把被困的野兽置于死地。
击中野兽后，院内的人一方面把猎物拖进小楼的二层进行加工剥皮、取出内脏、把肉分成小块。兽皮和肉等有用的东西放在楼上晾干、贮藏起来，而其他无用之物则扔到楼下作为诱饵，以引诱野兽进入圈套。每次狩猎后，他们又将迅速地把警戒石、打击石等恢复原状，以迎接下一次狩猎。
更多的学者却说巨石阵纯粹就是古人举起祭礼的宗教场所。
最早记载有巨石阵的《中世纪编年史》一书中，描绘是亚瑟王的谋臣梅林用魔法把巨石阵从爱尔兰移到英格兰作墓地。学者们把巨石阵的石桌视为石棺，把高大直立的石条视为重大事件和人物的纪念碑。同时在空中俯看巨石阵时，能清晰地看出巨石阵是极有秩序地排列成了蜥蜴、鹰等动物的图案，谁又敢否认这些动物不是当时古人们心中的图腾？
更有学者干脆把巨石阵视为一种文化，一种古人对巨石的崇仰与尊重。古人崇尚巨石般的坚毅威猛，向往巨石般的牢固与结实，是古人对心中理想的完美垒砌。
众说纷纭，无法有一权威的推断。几百年来，人们陷入了对巨石阵不断探索的苦苦追求之中。