一、楼兰王国之谜
楼兰是中国西部的一个古代小国，国都楼兰城(遗址在今中国新疆罗布泊西北岸)。西南通且末、精绝、拘弥、于阗，北通车师，西北通焉耆，东当白龙堆，通敦煌，扼丝绸之路的要冲。
举世闻名的新疆重要古迹楼兰就像一个强大磁铁吸引着全世界的目光。
对于楼兰古国为何神秘消失，不同学科的研究者从各自的观点来解释这个未解之谜：有人认为是由于罗布泊的枯竭，自然环境的变化，河流改道等原因。也有人认为是孔雀河上游不合理地引水、蓄水，认为造成的。更有人认为是丝绸之路改道、异族入侵等原因造成的，如此等等不一而足。那么，究竟哪方面更接近历史真实呢?
二、太阳墓葬之谜
1979年，新疆考古研究所组织了楼兰考古队，开始对楼兰古城古道进行调查、考察。在通向楼兰道路的孔雀河下游，考古学家在距孔雀河数里的地方，发现了三千八百年前“楼兰王国”的神秘墓葬。
考察发现，墓葬木桩可以固沙强冢，没有它们，在沙地上要挖掘营建深达两米多的墓穴是很难的。然而固沙威吓采取如此形式，显示如此图案?它代表着什么意义?难道是“太阳崇拜”吗?为何墓主人均为仰身直肢面向西方而不是东方?“楼兰王国”是毁于为建造大规模的“太阳墓葬”，而大肆砍伐林木的活动呢?“楼兰王国”的先民们，为什么要在大漠中建造如此起义的太阳形墓葬?它究竟代表了什么意义呢?
斯文·赫定认为他所发现的就是楼兰王国的都城，这已被多数学者专家所认同，但至今仍然有人持不同意见。那么，这个遗址到底是不是楼兰城呢?
三、大耳朵之谜
就在人们对罗布泊一个个未解之谜争论不休时，一波未平一波又起。
1972年7月美国宇航局发射的地球资源卫星拍摄的罗布泊的照片上，罗布泊竟酷似人的一只耳朵，不但有耳轮、耳孔，甚至还有耳垂。对于这只地球之耳是如何形成的?有观点认为，这主要是五十年代后期来自天山南坡的洪水冲击而成。洪水流进湖盆时，穿经沙漠，挟裹着大量泥沙，冲击、溶蚀着原来的干湖盆，并按水流前进方向，形成水下突出的环状条带。
四、神秘的死亡之谜
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?
1950年，解放军剿匪部队一名警卫员失踪，事隔三十余年后，地质队竟在远离出事地点百余公里的罗布泊南岸红柳沟中发现了他的遗体。
1980年6月17日，着名科学家彭加木在罗布泊考察时失踪，国家出动了飞机、军队、警犬，花费了大量人力物力，进行地毯式搜索，却一无所获。
1990年哈密有七个人乘一辆客货小汽车去罗布泊找水晶矿，一去不返。两年后，人们在一陡坡下发现三具卧干尸。汽车距离死者三十公里，其他人下落不明。
1995年夏米兰农场职工三人乘一辆北京吉普车去罗布泊探宝而失踪。后来的探险家在距楼兰十七公里出发现了其中两人的尸体，死因不明，另一人下落不明，令人不可思议的是他们的汽车完好，水、汽油都不缺。
1996年6月中国探险家余纯顺在罗布泊徒步孤身探险中失踪。当直升飞机发现他的尸体时，法医鉴定已死亡五天，既不是自杀也不是他杀，身强力壮的他到底是因何而死呢?
罗布泊这个谜的世界，神秘的荒原，千百年来人们为你迷惘、思索、争论、甚至献身。
五、尼雅之谜
本世纪初，英国人斯坦因在新疆塔克拉玛干大沙漠的南缘尼雅河畔发现了一座古城遗址，并从这里挖掘出封存了千年的各种珍贵文物达十二箱之多。当这些文物被带回英国时，使西方学者大为震惊，这就是被称其为东方“庞培城”的尼雅遗址。
但是在各种史书上从来没有关于SUPIS人的任何记载，这个凶猛好战而富于侵略性的民族会是些什么人?尼雅王国后裔们的命运如何?这些未解之谜让历史学家们苦思不得其解，而尼雅王国的最后归宿，又令人嗟叹不已。
六、喀纳斯湖水怪之谜
“喀纳斯”蒙古语，意为“峡谷中的湖”。喀纳斯湖湖面海拔1374米，南北长24公里，平均宽约1.9公里，湖水最深188.5米，面积45.73平方公里。自然景观保护区总面积为5588平方公里。
喀纳斯湖四周雪峰耸峙，绿坡墨林，艳花彩蝶，湖光山色，美不胜收。这里是我国唯一的南西伯利亚区系动植物分布区，生长有西伯利亚区系的落叶松、红松、云杉、冷杉等珍贵树种和众多的桦树林、已知有83科298属798种。 有兽类39种，鸟类117种，两栖爬行类动物4种，湖中鱼类7种，昆虫类300多种。
许多种类的花木鸟兽在全疆乃至全国都是绝无仅有的。区内森林草原相间，河流湖泊众多，自然景观艳丽，具有极高的旅游观光、自然保护、科学考察和历史文化价值。
七、岩画之谜
在比较早期的考古文化中，有一个重要的部分，就是分布在天山、阿尔泰山、阿尔金山和昆仑山中的岩画，它们大多是古代游牧民族文化的遗存。新疆遗存的岩画有刻画和彩绘两类，主要见于高山牧场、中低山区，以及牧民们转场的牧道上。部分河谷地带也有发现。
这些岩画大部分凿刻在黑砂岩、花岗岩和板岩的岩面上，岩面大多朝东向阳，岩画采用粗线条的阴刻。彩绘岩画主要见于洞穴中，大多用一种储石色的矿物作原料，朱红彩、或黑、白色彩。
1.动物画，2.狩猎画，3.放牧画，4.车辆画. 有的岩画在悬崖峭壁，当初是什么人、是怎样刻上去的……无人知晓。
八、石球、石人之谜
在新疆广阔的草原上，人们常常可以看到屹立着的一尊尊石雕人像。这些石人都是用整块岩石凿雕而成的。从外形看，它们大都是全身像，头部、脸型、身躯都雕得生动逼真。
古代灵巧的石匠还在它的腰带上刻出一个垂挂的小口袋和一把小匕首，石人脸部表情凝重深沉，俨然是草原上威武的将士。这些石人是谁雕凿的?属于哪个民族部落的文化遗产?学术界至今还无一致的意见，仍是一个尚待揭开的谜。
九、麦田圈古巨石堆建筑之谜
被认为是“神秘现象”的麦田圈是指由于不明原因所致的各种有规律的巨形图案，因主要在麦田中出现，故称“麦田圈”。自从80年代开始，己经有不少麦田圈被发现过，目前世界各地发现各种“麦田圈”现象有2000余次，其图案有单一的圆，或者是由圆圈组成的连环，或者是其他几何图形和线条的组合，如哑铃状、新月状、车轮状等，在英国、俄罗斯、澳大利亚等地都曾有出现。
种种分析显示，麦田圈由强大能量作用于瞬间中产生，当中隐藏了数学、化学、分子科学讯息，故此，极可能是地球以外的高科技生命体所为。说到这儿，大家不难联想到“麦田圈”实际上就是外星人的飞行器所致吧。外星人生活在与我们人类不同的空间，人肉眼看不见，它们拥有比我们人类更发达的科技，所以它乘坐的飞行器说来就来说走就走，偶尔给人类显现一下它的存在。
十、干尸之谜
这两具干尸是上世纪初日本探险家大谷光瑞从吐鲁番阿斯塔那墓地盗掘文物中的一部分，后被旅顺博物馆收藏。此次复原工作是吉林省考古专家运用电脑三维技术进行的，历时20天。
从复原图上看，男性干尸生前长相儒雅，为45岁左右的中年男子，其胡子、头发、眼睫毛、眉毛都有，胡子明显修过，十分整齐;女性干尸为一体态丰满的成年女性，其鼻子、嘴、牙齿都较小，眼睑长，是典型的丹凤眼。
在编号为罗布泊地区铁板河一号墓里发现一具保存完好的女性木乃伊。她面目清秀，深目微闭，属于白种人，被誉为“楼兰美女”。