Стоунхендж строился в три этапа. Сначала создан комплекс, известный под именем Стоунхендж I. В конце каменного века был вырыт огромный кольцевой ров с земляными валами. Очень эффективно должен был выглядеть высокий внутренний вал в виде окружности диаметром около 100 м, шириной 6 м и высотой не менее 1,8 м, состоящий из глыб и кусков ослепительно белого мела Он ограждал священное место. Для входа был сделан разрыв во рву и валах на северо-востоке. С внутренней стороны вала проходило прерывистое кольцо из 56 ям. Они точно располагались по кругу диаметром 87,8 м с промежутками между центрами ям 4,8 м. Ямы засыпаны дробленым мелом.
Крупных каменных монолитов в Стоунхендже I мало. Это знаменитый Пяточный камень за пределами сооружения, два монолита в разрыве внутреннего вала и четыре так называемых опорных камня, расположенных по углам прямоугольника. Интересно, что стороны прямоугольника строго ориентированы по сторонам света.
Пяточный камень высечен из песчаника, который в этой местности называют «сарсен». Это гробообразной формы монолит длиной около 6 м и весом 35 т. Опорные камни также сарсеновые.
Примерно в 1750 г. начался второй этап строительства. Тогда установили около сотни мегалитов. Глыбы из голубого камня весом около 5 т каждая расположили двумя концентрическими кругами по краю внутреннего пространства сооружения. Голубыми камнями исследователи Стоунхенджа назвали пять видов вулканических пород, довольно сильно отличающихся по составу, но объединенных голубоватым отливом, особенно заметным, если их облить водой. Среди голубых камней чаще всего встречается долерит, реже риолит и вулканический туф. Совсем редки горные породы осадочного происхождения — коушстонский песчаник и известковый туф.
План Стоунхенджа III no археологическим данным (из книга Дж. Хокинса и Дж. Уайта).
Возведение Стоунхенджа III относится к 1700 г. до н. э., когда Англия вступила в бронзовый век. Строительство началось с того, что был разобран двойной круг из голубых камней, а вместо них поставлены огромные сарсеновые монолиты. Вокруг центра сооружения возвели пять трилитов (группы из двух вертикально поставленных камней с третьим поперек), расположенных подковообразно и открытой стороной обращенных на восток. Высота трилитов достигает 8,7 м, вес отдельных монолитов до 50 т.
Поперечные плиты трилитов удерживались на месте с помощью системы «гнезда и шипа». На верхней стороне вертикальной плиты оставлялся шип высотой 20–25 см. А на нижней поверхности перекладины выдалбливалось гнездо по размеру шипа. О высоком строительном искусстве также свидетельствует форма плит. Вершинам вертикальных плит придана небольшая вогнутость, а лежащим на них перекладинам соответствующая выпуклость. Сделано это для того, чтобы воспрепятствовать соскальзыванию перекладин трилитов. Древние строители использовали также архитектурный прием, известный под именем энтазиса. Чтобы вертикальные плиты создавали впечатление отвесных сверху донизу, плиты к вершине делались слегка толще.
Подкова из трилитов окружена кольцом из крупных глыб сарсена. Эти вертикальные камни кольца высотой около 5,5 м весили в среднем 25 т. Они соединены между собой каменными плитами при помощи шипов и гнезд.
Очень интересны сведения о технике строительства Стоунхенджа. Земляные работы выполнялись кирками и лопатами. Кирками служили рога обыкновенного оленя, лопатами — бычьи лопатки. Любопытно, что производительность труда с этими нехитрыми орудиями мало уступает современной. Копии древних инструментов передали землекопам средней силы. Оказалось, что с их помощью можно выкопать кубометр мела в девятичасовой рабочий день. А с помощью современных лопат и кирок такую работу выполняют за 7 часов. Археологи подсчитали, что земляные работы при возведении Стоунхенджа могли выполнить 100 землекопов и 200 подручных за один летний сезон.
Добыча, транспортировка, обработка и установка каменных монолитов Стоунхенджа потребовала несравненно больших усилий, чем выкапывание рва и насыпание валов. Голубые камни встречаются лишь на небольшом участке в Уэльсе в горах Прескелли. Они могли быть добыты и вывезены только из этого района. Расстояние по прямой от гор Прессели до места строительства Стоунхенджа около 210 км. Но самый удобный путь был длиннее и включал сухопутную дорогу от гор к Бристольскому заливу, перевоз на плотах по Бристольскому заливу и вновь сухопутный путь от Бристоля до Стоунхенджа. Общий путь по суше составлял около 40 км, по морю — примерно 350 км. Камни на суше едва ли волокли без какого-либо приспособления. Скорее всего, их везли на салазках по бесконечной ленте катков из бревен. Перевозку пятитонных монолитов англичане повторили в 1954 г. Оказалось, что достаточно 16 человек на тонну камня, чтобы монолиты перетаскивать на салазках по каткам на 1–1,5 км в день.