Der britische Geschichtsschreiber und Gelehrte Geoffrey von Monmouth erwähnt den Steinkreis in seiner etwa um 1135 verfassten Geschichte der Könige Britanniens. Er hält den mythischen Zauberer Merlin für den Erbauer des Monuments. Ein weiterer Historiker, der italienische Humanist Polydor Vergil (1470–1555) hielt Stonehenge ebenfalls für ein Denkmal, das der Zauberer Merlin zur Zeit der Eroberung Englands durch die Angelsachsen mithilfe seiner magischen Kräfte errichtet habe. Die heutige Forschung lehnt eine übernatürliche Entstehung der Anlage ab. Nach den neuesten Theorien wird vermutet, dass Stonehenge das Zentrum von verstreut liegenden rituellen Monumenten war, das im Laufe der Zeit zunehmend erweitert wurde. Dies wurde auch durch entsprechende Grabungsprojekte in der näheren Umgebung von Stonehenge bestätigt. In benachbarten Grabhügeln wurden z. B. diverse Bronzegegenstände gefunden.  Stonehenge besteht aus einem ringförmigen Erdwall, in dessen Inneren sich verschiedene, um den Mittelpunkt gruppierte, bearbeitete Steine (Megalithen) befinden. Der äußere Kreis der Anlage bestand aus ehemals 30 stehenden, an ihrer Oberseite einen geschlossenen Ring aus 29 Segmenten tragenden Quadern, sowie einem Kreis weiter innen aus kleineren Doleriten (magmatisches Gestein aus Augit mit Feldspat - auch als Stonehenge-Stein bekannt), die eine hufeisenförmige Struktur von fünf Trilithen (Torbau, der aus zwei Tragsteinen und einem aufliegenden Deckstein besteht) umfassen, in deren Mitte der sogenannte Altarstein steht. Jeweils innerhalb des Hufeisens und Kreises standen zwei weitere der Form nach ähnliche Figuren: beide aus viel kleineren, aber ehemals doppelt so vielen Steinen. Ein Zugang im Nordosten durchbricht Graben und Wall; nahe diesem Eingang steht der Fersenstein, nicht weit davon der sog. Opferstein. Außerdem wurden 3 konzentrische Kreise aus Löchern innerhalb des Ringwalls angelegt und im größten davon 4 Menhire so stationiert, dass sie ein Rechteck bilden. Die Namensgebung der Steine ist wahrscheinlich willkürlich. Ob der eine tatsächlich als Altar gedient hat oder der Opferstein jemals als Hinrichtungsstätte benutzt wurde, ist unbekannt.

Der eigentliche Zweck dieser aufwendigen Anlage aus der Jungsteinzeit ist ungeklärt. Es existieren jedoch verschiedene Theorien: Begräbnisstätte, astronomisches Observatorium oder religiöser Tempel. Andere wiederum vermuten in Stonehenge geheimnisvolle Kraftzentren und erdmagnetische Felder. In einem Punkt stimmen alle Theorien überein. Den unbekannten Erbauern des Monuments ist es gelungen, die Hufeisen und die ihren Öffnungen senkrecht vorangestellten Steine exakt auf den damaligen Sonnenaufgang am Tag der Sommerwende auszurichten. Zur Sommersonnenwende geht die Sonne direkt über dem sogenannten „Fersenstein“ auf, wenn man, in der Mitte des innersten Kreises stehend, zum Eingang schaut. Welche Bedeutung der im Augenblick des Sonnenaufganges lange Schatten gehabt haben könnte, den der Fersenstein bei Sonnenaufgang u. a. auf den Altarstein warf, ist unbekannt. In der Nähe von Stonehenge wurde eine weiteres prähistorisches, großes steinzeitliches Monument Europas entdeckt. Laut der Veröffentlichung im wissenschaftlichen Magazin Internet Archaeology handelt es sich dabei um eine Reihe von mindestens 20 Schächten mit einer Tiefe von bis zu fünf Metern und einem Durchmesser von bis zu zehn Metern. Die Schächte bilden einen Ring mit etwa zwei Kilometer Durchmesser um Durrington Walls.  Durrington Walls war im 4. Jahrtausend v. Chr. die größte steinzeitliche Siedlung Nordeuropas und vor allem aufgrund seiner der größten jemals in Europa entdeckten Megalithreihen bekannt. Die Anlage liegt in der Grafschaft Wiltshire, nur etwa 2,5 km stromaufwärts des Avon von Stonehenge entfernt. Laut einer Pressemitteilung der University of St Andrews zeigt eine C-14-Datierung von Bohrkernen, dass die Schächte vor etwa 4.500 Jahren ausgehoben wurden. Welchen Sinn die Schächte hatten, ist unklar. Nach vorläufiger Meinung der Archäologen wird der Schachtkreis als Weg zu den Stätten im Inneren angesehen oder als Grenze für einen nicht näher bestimmbaren „Heiligen Bezirk.

Eine andere bekannte astronomische Stätte der Welt, Nabta Playa, wurde in Afrika erbaut und ist 2,000 Jahre älter als Stonehenge. Der 7,000 Jahre alte Steinkreis liegt in der Sahara im Süden Ägyptens, nahe der Grenze zum Sudan und diente zur Verfolgung der Sommersonnenwende und des jährlichen Beginns der Monsunzeit. Die unbekannten Erbauer der Stätte besaßen ein fortgeschrittenes Verständnis der Astronomie. In Mullumbimby, Australien, gibt es ein weiteres  prähistorisches Stonehenge. Die Ältesten der Aborigines sagen, dass diese heilige Stätte, sobald sie wieder zusammengesetzt ist, alle anderen heiligen Stätten und Ley-Linien der Welt aktivieren kann.