Seit dem frühen achtzehnten Jahrhundert weiß man, dass die Achse des Kreises aus Sarsensteinen etwa auf einen Punkt weist, von dem aus ein Beobachter im Zentrum von Stonehenge den Sonnenaufgang am längsten Tag des Jahres in seiner am Horizont am weitesten nördlich liegenden Stellung sehen konnte. Der Eingang wurde ebenfalls während der Zeit der Benutzung von Stonehenge geringfügig neu ausgerichtet, um astronomische Veränderungen des Sonnenaufgangs zur Zeit der Sommersonnenwende über Jahrhunderte hin zu kompensieren...

In jüngerer Zeit wurde die Theorie vertreten, dass die Verbindungslinien zwischen den vier Stationssteinen ebenfalls auf die am Horizont nördlichste und südlichste Stellung für den Auf- und Untergang von Sonne und Mond hinweisen könnten und der Breitengrad von Stonehenge gewählt worden sei, damit diese Richtungslinien paarweise im rechten Winkel dazu verlaufen würden.

Weiterhin wurde die Theorie aufgestellt, der Ring der Aubrey-Löcher hätte als vereinfachtes Modell der Umlaufbahn von Sonne und Mond benutzt werden können, um Eklipsen vorauszusagen. Außerdem wurde behauptet Stonehenge habe als Observatorium gedient, um sehr genaue Beobachtungen der äußersten Punkte für Aufgang und Untergang des Mondes vorzunehmen.

Untersuchungen anderer Steinkreise in Großbritannien sowie in Stonehenge selbst zeigten jedoch, dass die meisten - wenn nicht sogar alle - dieser Ausrichtungen rein zufälliger Natur sind und von den Menschen der Jungsteinzeit und Bronzezeit, die diese Steine aufrichteten, nicht beabsichtigt waren. Ausrichtungen hatten ihrer Absicht nach eher Symbolgehalt als wissenschaftliche Grundlage, obwohl sie in vielen Fällen ganz allgemein mit der Richtung des Sonnenaufgangs und -untergangs verbunden waren. Der Gebrauch von Stonehenge als astronomische Beobachtungsstätte der vorgeschichtlichen Zeit wird weiterhin eine Sache der Mutmaßung bleiben. Archäologische Funde stützen diese Behauptung nicht. Soviel ist klar, doch weiß man nicht, wozu diese faszinierende Anlage wirklich diente.

 War Stonehenge - ein Sonnentempel, ein Mondobservatorium, ein Zentrum der heiligen Energie, ein außerirdisches Monument? Es wurde sehr viel über die angeblichen Peillinien geschrieben, die einige Steine mit Ereignissen des Sonnenkalenders verbinden sollen. Deshalb kam man zu dem Schluss, dass Stonehenge als komplexes, astronomisches Observatorium errichtet wurde. Es stimmt auch, dass die Linie, die vom Heelstein zum Altarstein führt, weiter zu dem Punkt gezogen werden kann, an dem die Sonne am Tag der Sommersonnenwende aufgeht. Doch haben jüngste Forschungen ergeben, dass einige dieser Peillinien Fehler aufweisen, wie Janet und Colin Bord in Ancient Mysteries of Britain beschrieben. Dadurch wurde es nötig, die Rolle von Stonehenge völlig neu zu erforschen.