Bluestones
Le premier cercle de pierre était un ensemble de "pierres bleues". Les trous contenaient jusqu'à 80 pierres debout (indiquées en bleu sur le plan), dont 43 seulement peuvent être retracées aujourd'hui. On pense que les pierres bleues (faites de dolérite, une roche ignée) ont été apportées des collines de Preseli, à 260 kilomètres de là, dans l'actuel Pembrokeshire, au Pays de Galles.
Cette théorie du transport humain à longue distance a été renforcée en 2011 par la découverte d'une carrière de pierre bleue mégalithique à Craig Rhos-y-felin, près de Crymych dans le Pembrokeshire. C'est l'endroit le plus probable où certaines de ces pierres ont été extraites. Une autre théorie est qu'elles ont été apportées beaucoup plus près du site sous forme d'erratiques glaciaires par le glacier de la mer d'Irlande. Cette théorie n'est pas privilégiée, car il n'y a aucune preuve de dépôt glaciaire dans le centre sud de l'Angleterre.
Pierres Sarsen
Plus tard, ~2400 av. J.-C., 30 énormes pierres de sarsen gris ont été apportées sur le site. Elles ont été érigées dans un cercle de 33 mètres de diamètre, avec des linteaux sur les pierres dressées. Les autres pierres bleues ont été placées en cercle intérieur. Le site a été utilisé jusqu'à l'âge du bronze. Le Stonehenge moderne est entièrement constitué de pierres d'origine, dont certaines ont été remplacées en position verticale.
Les pierres peuvent provenir d'une carrière située à environ 40 km au nord de Stonehenge, dans les Marlborough Downs, ou avoir été ramassées dans une "portée" de sarsens sur les chalk downs, qui sont plus proches.
Les pierres étaient "taillées" (travaillées) et munies de joints à tenon et mortaise. 30 ont été érigées en un cercle de 33 mètres de diamètre de pierres debout, avec un anneau de 30 pierres de linteau reposant sur le dessus. Les linteaux ont été ajustés les uns aux autres en utilisant une autre méthode de travail du bois, le joint à rainure et languette. Chaque pierre debout mesurait environ 4,1 mètres de haut, 2,1 mètres de large et pesait environ 25 tonnes.
Sites voisins
Il y a également plusieurs tombes de passage et de nombreux tumulus à proximité.
Stonehenge, cependant, possède un certain nombre de structures satellites qui font partie du "paysage rituel" :
- Bluehenge/Bluestonehenge : une nouvelle découverte, à un mile au sud-est.
- Durrington Walls : une colonie néolithique à deux miles au nord-est de Stonehenge.
- Normanton Down Barrows : un cimetière de brouette du néolithique et de l'âge du bronze.
- L'avenue Stonehenge : elle mène sur deux miles de Stonehenge à Bluehenge sur la rivière Avon.
- Stonehenge Cursus : le plus grand monument de la région, peu visible au sol.
- Woodhenge : découvert en 1925 par une étude aérienne. Elle avait une henge et un cercle en bois.
