2004年初，考古工作者采用先進的精密磁測（GPM）技術，對明孝陵2萬多平方米的地域進行探測。主持這項探陵工作的負責人介紹說，他們采用精密磁測技術，最初以明樓為中心布置測網。A測網自明樓北的石坎起，直達寶頂頂部。之所以這樣布網是因為多數曆代帝王陵寢分布的規律是：神道、墓道、寢宮都是在一條直線上。探測結果發現這條中軸線上沒有想像中的地下構築物。接下來，他們又沿中軸線東側設了B測網，由於發現了異常向東南延伸的磁導信號，大家方覺“柳暗花明又一村”，增設東南C測網，結果找到了寶城內明孝陵地宮的中心位置，確定朱元璋的地下玄宮就在紫金山南麓玩珠峰地下數十米深處，且保存完好，從未被盜掘過，並首次探明玄宮基本布局。其規模龐大，構造複雜，僅一個甬道就超過120米，這在全國所發現的陵墓中是罕見的。在探測過程中，專家在享殿基址以東，又發現了一座保存基本完好的地下配殿。這座配殿坐東朝西，長70多米，寬約10米，占地麵積700多平方米。配殿當心門前砌造石構門道，四周有磚質散水和道路，整幢建築位於一高大的人工夯築台基上，體積龐大，氣勢雄偉。地層內還出土大量殿宇黃色琉璃構件和明代青花瓷片。經勘探證實，配殿基址上64個巨大柱礎和磉礅、柱洞還埋在地下。該配殿的發現，填補了明孝陵宮內建築形式、布局、風格、用材等方麵的空白。
通過科學考察，現在基本確認朱元璋就葬在獨龍阜下數十米處，而且這座地下宮殿保存完好，排除了過去流傳的地宮被盜之說。但是，中國古代盜墓賊的手段有時似乎比現代科技高明，高科技也有與人開玩笑的時候，因此，最準確的答案，還有待於將來對明孝陵的正式考古發掘的結果。在這之前，朱元璋是否葬在獨龍阜仍是一個初步確定但待證實的謎。
接下來的一個問題是，孝陵墓道的入口在哪裏？墓道彎曲的原因是什麼？
對明太祖孝陵的墓道入口也有不同的猜測，有的說在皇宮底下，有的說在南京城牆下麵，還有的說下葬之後，墓道口已經被徹底封死，建墓和送葬的人都一並埋在下麵。還有說法是太平天國時期，太平軍與清軍在孝陵一代連連激戰，墓道口被太平軍攻城時給炸毀了。長期以來考古學家圍繞孝陵進行細心考證，發現墓道口在城牆下的說法比較可信。在2004年的勘探過程中，進一步證實了這種猜測。
據考古工作負責人介紹，在對明樓中軸線以北的測網資料分析中，並無連續的通道狀異常，相反以東拐向東南的線狀異常。為此，專家用氦光泵磁力儀進行跟蹤，結果顯示這種隧道狀構築物的異常是連續的，長度達到120米，而且具有一定寬度，內徑為5到6米。同時判斷，該隧道狀構築物的入口之一位於明樓東側的寶城城牆之下。通過對異常量級、形式等多種因素比較，在C測網中還出現了含有磚質材料的特征，但在A、B測網則很難看出有磚質材料的特征。按C測網給出的異常位置，經地表調查，在相應的寶城城牆上可看到兩處明顯的張性破裂的裂口和下沉錯位，由此推測這裏很可能就是隧道狀構築物即地下宮殿的入口之一。
明孝陵與曆代帝王陵寢相比，有許多不同之處，其中之一就是墓道彎曲不直。這是什麼原因呢？