没有找到大火过后的残留物，最开始，考古队猜测可能是挖掘的地方较少，刚好错过了阿房宫被烧的那一部分。于是，考古队开始对阿房宫遗址进行了“地毯式”的全面勘探，但是，在钻探了数万个孔和对地层的土样进行了元素分析后，还是没有发现火烧的痕迹。
这究竟是为什么呢？会不会因为经过了两千年风霜雨雪的侵袭，已经把大火留下的痕迹抹去了呢？为了进行比较，阿房宫考古队来到了汉代长乐宫的遗址，这里曾经是汉朝首都长安城中最为华美的宫殿之一，是汉武帝母亲的居所，至今被人们津津乐道的“金屋藏娇”的风流韵事就发生在2000多年前的这个宫殿中。东汉末年，长乐宫也和汉代其他宫殿一样，逃不过被焚毁的命运，但2000年过去了，这里被火烧过的痕迹仍然历历在目。
因此，这种猜测并不成立，于是有人又提出了另种猜想：是不是流传了2000年的西楚霸王项羽的军队入关以后，移恨于物，将阿房宫及所有附属建筑纵火烧为灰烬的说法不真实呢？
据《史记・秦始皇本纪）记载：“项籍为从长，*子婴及秦诸公子宗族。遂屠咸阳，烧其宫室，虏其子女，收其珍宝货财，诸候共分之。”项羽是对咸阳采取了烧、*、抢掠的做法，然而这里并没有明确提到烧阿房宫。
《史记・项羽本纪》载：“烧秦宫室，火三月不灭。”在这里也只字未提火烧阿房宫，由此看来，当时火烧的很可能是秦朝的其他宫殿。而《史记》中的另一条记载又从侧面证明了阿房宫其实并未建成：“四月，秦二世还至咸阳，曰：“先帝为成阳朝廷小，故营阿房宫。为室堂未就，会上崩、罢其作者，复土骊山。骊山事大毕，今释阿房宫弗就，则是章先帝举事过也。’作阿房宫。”但是这年七月陈胜吴广就起义造反了。所以如果上述记载属实，那么很显然，秦始皇不可能在这么短的时间内建成阿房宫。
假设当时阿房宫并未建成，那么，史书上记载的，项羽所烧的又是什么宫殿呢？有人认为：项羽火烧的是秦咸阳宫。据《史记・项羽本纪》中记录，项羽在咸阳屠*民众，“烧秦宫室，火三月不灭”，这里所说的火烧秦朝宫的地点在咸阳，而不是秦朝时地处渭水之南的上林苑中的阿房宫。后人根据此说对咸阳宫遗址进行了考古发掘，果然此处发现了大片的红烧土遗迹，由此，持阿房宫未被火烧观点的人，对此更加坚信不疑。尽管关于项羽当时烧毁的是咸阳宫的说法看起来都证据确凿，又有人提出了新的疑问，如果阿房宫不是项羽所烧，它又是如何被毁坏的呢？
虽说很有可能阿房宫当时并未修建完成，但是根据众多史料所载，这座宫殿在当时应该已经初具规模。因此，如果阿房宫并非毁于项羽之手，那么究竟是怎么毁掉的呢，这还是一个待解之谜。
