Đầu thế kỷ 20 tầm hiểu biết của con người về cách tác động của các thiên thạch trong khí quyển Trái Đất còn khá khiêm tốn. Vì sự hạn chế đó, cũng như số lượng dữ liệu khoa học ít ỏi về sự kiện Tunguska do chính sách giữ bí mật của người Xô viết trong thời kỳ Chiến tranh lạnh, rất nhiều giả thuyết giải thích sự kiện Tunguska đã được đưa ra, và cũng có độ tin cậy rất khác nhau. Những giả thuyết được liệt kê dưới đây đều đã bị các nhà khoa học hiện đại và những người theo chủ nghĩa hoài nghi bác bỏ.

Hố đen

Năm 1973, Jackson và Ryan đã đưa ra giả thuyết rằng sự kiện Tunguska do một hố đen "nhỏ" (khoảng 10-20 g tới 10-22 g) đi qua Trái Đất gây nên. Không may cho giả thuyết này, không hề có bằng chứng về một vụ nổ thứ hai như vậy xảy ra khi hố đen rời khỏi Trái Đất và nó cũng không được chấp nhận rộng rãi. Hơn nữa, giả thuyết sau đó của Stephen Hawking về việc các hố đen bức xạ năng lượng cho thấy một hố đen nhỏ như vậy sẽ bốc hơi từ lâu trước khi nó có thể chạm tới Trái Đất.

Phản vật chất

Năm 1965, Cowan, Atluri, và Libby cho rằng sự kiện Tunguska do sự hủy diệt của một khối phản vật chất rơi xuống từ vũ trụ gây nên. Tuy nhiên, như với những giả thuyết khác ở phần này, nó không tính tới lượng rác khoáng chất còn lại trong vùng sau vụ nổ. Hơn nữa, không hề có bằng chứng thiên văn học nào cho thấy những khối phản vật chất như vậy hiện diện trong vùng vũ trụ của chúng ta. Nếu những vật thể như vậy thực sự tồn tại, chúng phải luôn tạo ra các tia gamma mạnh vì sự hủy diệt với môi trường giữa các vì sao nhưng những tia gamma như vậy không hề được quan sát thấy.

Bom H tự nhiên

Năm 1989, các nhà thiên văn học D'Alessio và Harms đã cho rằng một số deuteri trong một sao chổi rơi vào khí quyển Trái Đất có thể trải qua một quá trình phản ứng tan rã hạt nhân, để lại dấu vết dễ phát hiện ở hình thức cacbon-14. Họ kết luận rằng việc giải phóng năng lượng hạt nhân có thể đã là không đáng kể. Độc lập với họ, năm 1990, César Sirvent đã đề xuất rằng một sao chổi deuteri, ví dụ, một sao chổi có mức độ tập trung deuteri lớn bất thường trong thành phần của nó, có thể sẽ nổ tung như một quả bom nhiệt hạch, tạo ra phần lớn năng lượng được giải phóng. Ban đầu nó là một vụ nổ cơ học hay động lực, và chỉ khoảnh khắc sau một phản ứng nhiệt hạch do vụ nổ thứ nhất gây nên sẽ diễn ra.

Điện từ

Một số giả thuyết lại liên hệ sự kiện Tunguska với các cơn bão địa từ tương tự với những gì đã xảy ra sau những vụ nổ nhiệt hạch tại tầng bình lưu. Ví dụ, năm 1984 V. K. Zhuravlev và A. N. Dmitriev đã đưa ra một mô hình "vật lý mặt trời" (heliophisical) dựa trên những "plasmoid" do Mặt Trời phát ra. Valeriy Buerakov cũng đã phát triển một mô hình độc lập về một quả "bóng lửa" điện từ.

Vật thể bay không xác định

Những người ủng hộ Vật thể bay không xác định (UFO) từ lâu đã tuyên bố rằng sự kiện Tunguska là kết quả một vụ nổ tàu vũ trụ của người ngoài hành tinh hay thậm chí là một loại vũ khí của người ngoài hành tinh được sử dụng để "cứu Trái Đất khỏi một mối đe dọa sắp tới". Giả thuyết này dường như có nguồn gốc từ câu chuyện khoa học viễn tưởng do kỹ sư Liên Xô Alexander Kazantsev viết năm 1946, trong đó một con tàu vũ trụ chạy bằng năng lượng nguyên tử của người Sao Hỏa, trong khi tìm kiếm nước sạch ở hồ Baikal, đã bị nổ tung trên không. Câu chuyện này có cảm hứng từ chuyến thăm Hiroshima của Kazantsev cuối năm 1945.

Nhiều sự kiện trong câu chuyện của Kazantsev sau này đã bị nhầm lẫn thành những gì diễn ra trên thực tế tại Tunguska. Giả thuyết tàu vụ trụ năng lượng nguyên tử của người ngoài hành tinh đã được hai nhà phê bình điện ảnh là Thomas Atkins và John Baxter ủng hộ trong cuốn sách The Fire Came By (1976) của họ. Loạt phim truyền hình The Secret KGB UFO Files (Phenomenon: The Lost Archives) năm 1989, được phát sóng trên Turner Network Television, đã liên hệ sự kiện Tunguska với vụ "Roswell của người Nga" và cho rằng những mảnh vỡ của con tàu ngoài hành tinh phủ đầy khu vực. Năm 2004, một nhóm các nhà khoa học Nga của Tunguska Space Phenomenon Public State Fund tuyên bố đã tìm thấy những mảnh vỡ của một tàu vũ trụ ngoài hành tinh tại địa điểm vụ nổ[5].

Những người ủng hộ giả thuyết UFO chưa bao giờ có thể cung cấp bất kỳ một bằng chứng xác đáng nào cho lý thuyết của họ ngoại trừ đoạn video này do một người nông dân tại vùng núi British Columbia ở Canada cho thấy vật thể Tunguska không bị phá hủy mà tiếp tục lang thang trên các vùng phụ cận Trái Đất. Hình ảnh video tương ứng chính xác với những điều mô tả của nhân chứng về vật thể Tunguska do báo Sibir (Nga) cung cấp ngày 2 tháng 7 năm 1908. Điều này giúp giải quyết vấn đề khó khăn của những người ủng hộ các giả thuyết khác cho rằng vật thể Tunguska đã bị phá hủy và vì thế không thể tìm thấy bất kỳ mảnh nào còn lại của nó cũng như miệng hố va chạm. Cũng cần nhớ rằng địa điểm Tunguska là một vùng hạ cánh của Sân bay vũ trụ Baikonur và đã liên tục phải hứng chịu rác thải từ các trạm vũ trụ Nga, mà nổi tiếng nhất là lần phóng thử nghiệm lần thứ năm không thành công Chương trình Vostok ngày 22 tháng 12 năm 1960. Con tàu vũ trụ rơi xuống gần địa điểm vụ nổ Tunguska, và một đội kỹ sư đã được phái tới đó nhằm thu thập các khí cụ và hai chú chó trên khoang (vẫn sống sót).

Một tiểu thuyết năm 1951, và một bộ phim sau đó (1960 Der Schweigende Stern), đều dựa trên khái niệm UFO.

Tháp Wardenclyffe

Cũng có ý kiến cho rằng vụ nổ Tunguska là kết quả của một cuộc thực nghiệm do Nikola Tesla tiến hành tại Tháp Wardenclyffe, cuộc thực nghiệm diễn ra trong thời gian Robert Peary đang tiến hành các cuộc thám hiểm Bắc Cực. Họ cho rằng Tesla đã gửi điện tín cho Peary thông báo về một 'hiện tượng bình minh bất thường' sẽ gặp phải khi ông tới Bắc Cực. Tuy nhiên, ở thời điểm diễn ra sự kiện Tunguska đa số công việc tại Wardenclyffe đã chấm dứt và địa điểm này cũng đã bị bỏ hoang. Hơn nữa, rõ ràng là không thể có phương tiện để chỉ với một nguồn năng lượng nhỏ tại Wardenclyffe lại gây ra được một nguồn năng lượng lớn như vậy ở một nơi khác.

Vị trí sự kiện còn gây tranh cãi

Một giả thuyết khác cho rằng một thiên thạch đã rơi tại một vùng khác ở Siberi.

Nhà khoáng vật học người Nga Leonid Kulik đã xác định vị trí va chạm trong một khu rừng gần sông Podkamennaja (tọa độ 60° 53' 40" vĩ độ Bắc và 101° 53' 40" kinh độ Đông.) Trong khoảng từ năm 1921 đến năm 1938 Kulik đã tổ chức năm cuộc khảo sát tới khu vực này nhưng không hề tìm thấy một miệng hố va chạm hay một bằng chứng nào về vụ va chạm đó.

Những bức ảnh về khu rừng bị tàn phá và những thân cây gãy đổ do Kulik chụp năm 1927 và 1928, không mang tính thuyết phục: chúng có vẻ ở tình trạng được giữ gìn hoàn hảo 20 năm sau vụ nổ, trong khi những cây duy nhất còn sống là những cây non không thể hơn vài năm tuổi. Những cây do Kulik chụp có lẽ bị đổ do Evenk, những người dân địa phương, chặt để tạo đồng cỏ cho các loài tuần lộc, để dựng những căn lều hình nón của họ, và để lấy củi đốt.

Hơn nữa, bằng chứng khác cho thấy những miệng hố va chạm được tìm thấy là một thành tạo tự nhiên gây ra do tuyết tan, và một hòn đá lớn từng được coi là một thiên thạch sau này lại bị cho là một phiến đá băng tích thông thường. Tuy nhiên, Kulik và những người cộng sự của mình quả quyết mạnh mẽ rằng họ đã tìm được địa điểm chính xác nơi sự kiện xảy ra, vì thế họ vẫn được coi là những nhà khoa học và những nhà nghiên cứu giỏi giang.

Giả thuyết nổ khí mêtan

Tunguska xảy ra do sự giải phóng 10 triệu tấn khí giàu mê-tan nằm trong lớp vỏ Trái Đất. Bằng chứng của sự thoát khí hủy diệt tương tự có thể được phát hiện tại Blake Ridge, đáy biển ngoài Na Uy: một "vết rỗ" rộng 700km2.