虽然这场爆炸震动了当时的整个世界，可是关于这场爆炸的研究和探索，却一直迟迟没有进行。当时俄的沙皇统治正处在风雨飘摇之中，无力对此组织调查。人们只是笼统地把这次爆炸称为“通古斯大爆炸”。十月后，苏上台后，于1921年派物理学家库利克率领考察队前往通古斯地区考察。他们宣称，爆炸是一次巨大的陨星造成的。不过他们却始终没有找到陨星坠落的深坑，也没有找到陨石，只发现了几十个平底浅坑。

因此，“陨星说”只是当时的一种推测，缺乏证据，随后库利克又两次率队前往通古斯考察，并进行了空中勘测，发现爆炸所造成的破坏面积达2000多平方公里。同时人们还发现了许多奇怪的现象，如爆炸中心的树木并未全部倒下，只是树叶被烧焦；爆炸地区的树木生长速度加快；其年轮宽度由0.4—2毫米增加到5毫米以上；爆炸地区的驯鹿都得了一种奇怪的皮肤病枣癞皮病等等。

不久二战爆发，作为主持这项调查研究的库利克投笔从戎，并且在反***战争中献出了宝贵的生命。这也使得苏对通古斯大爆炸的考察，也被迫中止了。二战以后，苏物理学家卡萨耶夫访问倭国，并于45年12月，他到达广岛。而在四个月前美国在这里投下了原子弹。看着广岛的废墟，卡萨耶夫顿然想起了通古斯，两者显然有着众多的相似之处。比如爆炸中人畜死亡，是核辐射烧伤造成的。爆炸产生的蘑菇云形相同，只是通古斯的要大得多。

特别是在通古斯拍到的那些枯树林立、枝干烧焦的照片，看上去与广岛上的情形十分相似。因此，卡萨耶夫产生了一个大胆的想法。他认为通古斯大爆炸是一艘外星人驾驶的核动力宇宙飞船，在降落过程中发生故障而引起的一场核爆炸。

不过此论一出，立即在当时苏科学界引起了强烈反应。支持者和反对者不乏其人。索罗托夫等人进一步推测该飞船来到这一地区是为了往贝加尔湖取得淡水。还有人指出，通古斯地区驯鹿所得的癞皮病与老美与1945年在新墨细哥进行核测验后当地牛群因受到辐射引起的皮肤病十分近似。而通古斯地区树木生长加快，植物和昆虫出现遗传性变异等情况，也与老美在太平洋岛屿进行核试验后的情况相同。

到了五、六十年代，苏科学院多次派出考察队前往通古斯地区考察。认为是核爆炸的人和坚持“陨星说”的人都声称考察找到了对自己有利的证据，双方谁也说服不了谁。对于没有找到中心陨星坑的情况，有人认为坠落的是一颗彗星，因此只能产生尘爆，而无法造成中心陨星坑。

1973年，一些老美科学家对此提出了新见解，他们认为爆炸是宇宙黑洞造成的。某个小型黑洞运行在冰岛和纽芬兰之间的大西洋上空时，引发了这场爆炸。但是关于黑洞的性质、特点，人们所知甚少。“小型黑洞”是否存在尚是疑问。因此，这种见解也还缺少足够的证据。直到今天，关于通古斯大爆炸之谜仍没有解开。