2. 文字空白之谜：商朝用甲骨文占卜记事，而三星堆仅有7个神秘符号刻于金杖与陶器上，同时期的金沙遗址却突然出现成体系刻画符号，为何三星堆文明几乎没有留下成体系的文字，至今难以解释。
3. 政体之谜：三星堆出土文物中90%是祭祀用具，生活器具几乎绝迹。青铜大立人像手握虚空，纵目面具眼球突出，神树连接人神，这些都显示出浓厚的神权色彩，三星堆究竟是怎样的政体，是“神权共主”还是其他形式，有待研究。
4. 形象之谜：三星堆青铜人像凸目、巨耳、菱形大眼，与东亚人种截然不同。一种说法认为这是古蜀王“蚕丛纵目”的图腾化，也有人认为是外星文明的体现，其形象来源尚无定论。
5. 消失之谜：约公元前1000年，三星堆城遭系统性摧毁。地层检测显示有富水淤积层，可能是史前大洪水所致，但也有观点认为是三星堆祭司集团迁都金沙，或是世俗贵族北上投奔周武王伐纣，导致三星堆文明消失。
6. 金杖之谜：在人们的印象中，鼎似乎才是中国历史特色，而三星堆却出土了金权杖，这与西方文明中权杖象征权力有相似之处。中国高古时期是否有使用权杖的习惯，三星堆金权杖的文化来源和象征意义尚不明确。
7. 象牙之谜：三星堆祭祀坑中出土了大量象牙，关于其来源，有“土著象牙”和“外来象牙”两种观点。土著说认为川蜀地区曾有大象，但未发现相关化石；外来说认为象牙来源于印度等地，是对外贸易的结果，目前暂无确凿结论。
8. 赤裸人像之谜：三星堆最后一期文明所在地金沙遗址，曾出土过12尊造型大体一致的赤裸男性跪像，这些人像发型怪异、双手被反绑、全身赤裸，与此前中原遗址中所见文物特征不同，其代表的意义和用途有待考证。
9. 祭祀之谜：三星堆出土了大量精美绝伦的青铜神器，基本都是祭祀用品，这表明古蜀国原始宗教体系完备，但人们好奇其日常生活是如何进行的，难道祭祀在他们生活中占据了绝对主导地位？
10. 青铜太阳轮之谜：青铜太阳轮直径约85厘米，中间有五个等距分布的齿状凸起，造型奇特，制作工艺复杂。其用途至今不明，有人猜测是祭祀用品，也有人认为是天文仪器。