1、大耳之谜
正因为干涸湖床的微妙的地貌变化，影响了局部组成成分的变化，这就势必影响干涸湖床的光谱特征，从而形成"大耳朵" 。但也有人对此持不同观点，科学家们众说纷纭，争论不已，也许对于罗布泊的争论永远都不会结束。
2、诡异之谜
为揭开罗布泊的真面目，古往今来，无数探险者舍生忘死深入其中，不乏悲壮的故事，更为罗布泊披上神秘的面纱。有人称罗布泊地区是亚洲大陆上的一块"魔鬼三角区"，古丝绸之路就从中穿过，古往今来很多孤魂野鬼在此游荡，枯骨到处皆是。东晋高僧法显西行取经路过此地时，曾写到"沙河中多有恶鬼热风遇者则死，无一全者……"。许多人竟渴死在距泉水不远的地方，不可思议的事时有发生。
1949年，从重庆飞往迪化(乌鲁木齐)的一架飞机，在鄯善县上空失踪。1958年却在罗布泊东部发现了它，机上人员全部死亡，令人不解的是，飞机本来是西北方向飞行，为什么突然改变航线飞向正南?
3、游移之谜
由于罗布泊深藏在沙漠深处，人们要想靠近它十分困难。而仅有的几次成功的现场考察，却在理论上产生了严重分歧。早在19 世纪下半叶，就有学者来到罗布泊进行了考察。他见到的湖泊芦苇丛生、鸟类聚居，是一大片富有生机的淡水湖;可这个湖泊与中国地理记载的罗布泊有南北一个纬度的差别。所以有人认为他见到的可能根本不是罗布泊，真正的罗布泊早已经干涸。也有人据此提出了惊人的想法:由于汇入罗布泊的塔里木河携带大量泥沙，造成了河床的淤塞，填高了湖底，于是罗布泊便自行改道，游移到了别的地方。这正是那个学者发现的湖泊。
最早到新疆考察的中外科学家们曾对罗布泊的确切位置争论不休，最终问题没有解决，却引出了争论更加强烈的"罗布泊游移说"。此说是由瑞典探险家斯文·赫定提出的，他认为罗布泊存在南北湖区，由于入湖河水带有大量泥沙，沉积后抬高了湖底，原来的湖水就自然向另一处更低的地方流去，又过许多年，抬高的湖底由于风蚀会再次降低，湖水再度回流，这个周期为1510年。
