但正史对这段经过却语焉不详，因此成为历史疑案。《宋史·太祖本纪》上只简略的记载：“癸丑夕，帝崩于万岁殿，年五十，殡于殿西阶。”
司马光在《涑水纪闻》中则极力为宋太宗辩解。认为太祖死时，太宗当时不在寝殿，不可能“弑兄”。现代学术界一般认为宋太祖是非正常死亡，但具体原因说法不一。有人从医学角度认为死于下毒或家族遗传的燥狂忧郁症。还有人认为太祖与太宗之间没有太多矛盾，“烛影斧声”很可能是激情杀人。也有人认为是赵光义调戏太祖宠姬花蕊夫人，被太祖发觉后遭到怒斥，太宗自知无法取得胞兄谅解，便下了毒手。似乎都言之有理，但目前仍未找到确凿无疑的证据。
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金匮之盟
“金匮之盟”是指杜太后临终之际，召赵普入宫记录遗命。杜太后问太祖何以能得天下，太祖说是祖宗和太后的恩德与福荫，太后却说：“你想错了，若非周世宗传位幼子，使得主少国疑，你怎能取得天下？你当吸取教训，他日帝位先传光义，光义再传光美，光美传于德昭，如此，则国有长君，乃是社稷之幸。”太祖泣拜接受教训。杜太后便让赵普将遗命写为誓书，藏于金匮之中。
由于年代久远，“金匮之盟”的真实性已很难考证，但太祖传位于赵光义则是有可能的。
