Mặc dù thuyết vụ nổ Big Bang được công nhận rộng rãi, nhiều câu hỏi và thách thức vẫn còn tồn tại trong nghiên cứu và giải thích sự kiện quan trọng này. Một trong số đó là khái niệm vật chất tối và năng lượng tối, vốn chiếm phần lớn thành phần của vũ trụ nhưng vẫn chưa thể được hiểu rõ ràng trong mô hình Big Bang. Điều này khiến các nhà nghiên cứu phải mở rộng lý thuyết hoặc phát triển lý thuyết mới để thích nghi với những hiện tượng chưa thể giải thích trên thực tế. Bên cạnh đó, nguyên nhân ban đầu gây ra vụ nổ Big Bang cũng là một bí ẩn chưa có câu trả lời chính xác, đặc biệt khi kết hợp những đề tài vật lý lượng tử và trọng lực. Ngoài ra, các mô hình đa vũ trụ hay vòng đời vũ trụ được một số nhà khoa học đề xuất cũng đặt ra những thách thức về cách hiểu chuẩn mực của vụ nổ Big Bang. Sự phát triển công nghệ sẽ đóng vai trò quyết định trong việc giải mã các bí ẩn này từ nghiên cứu thực nghiệm và quan sát tiếp theo. Vụ Nổ Lớn ( Big Bang ) là mô hình vũ trụ học được chấp nhận rộng rãi nhất, mô tả sự hình thành và tiến hóa của Vũ trụ. Nó không phải là một vụ nổ theo nghĩa đen, mà là sự giãn nở của không-thời gian từ một trạng thái cực kỳ nóng đặc cách đây khoảng 13,8 tỷ năm. Trong lịch sử khoa học, có nhiều giả thuyết khác nhau được đề xuất nhằm giải thích sự khởi đầu và trạng thái hiện tại của vũ trụ, nhưng vụ nổ Big Bang đã trở thành lý thuyết được ủng hộ rộng rãi nhất. Trước thuyết Big Bang, thuyết vũ trụ trạng thái ổn định (Steady State) từng được nhiều nhà khoa học ưa chuộng, cho rằng vũ trụ không ngừng giãn nở nhưng vẫn duy trì mật độ vật chất ổn định qua thời gian nhờ sự tạo mới vật chất liên tục. Tuy nhiên, các bằng chứng từ việc quan sát bức xạ nền vi sóng và sự phân bố thiên hà đã làm suy yếu giả thuyết này. Ngoài ra còn có các lý thuyết về vũ trụ đa vòng đời hay vũ trụ dao động, đề xuất rằng vụ nổ Big Bang chỉ là một phần trong chu kỳ dài của sinh và tử vũ trụ. Hiện tại, việc so sánh và thử nghiệm các mô hình vũ trụ khác nhau vẫn được tiếp tục trong cộng đồng nghiên cứu nhằm tìm hiểu thêm các hiện tượng phức tạp trong vũ trụ sơ khai. Qua đó, vị trí của vụ nổ Big Bang được xem là ý tưởng xuất phát rất quan trọng trong việc khai mở các hiểu biết về vũ trụ. Bài viết này giới thiệu một lịch sử tiến hóa vũ trụ khác, được nhà vật lý Eric Lerner lập luận, theo đó vụ nổ Big Bang chưa bao giờ xảy ra. Bài viết cũng giới thiệu các dự đoán của thuyết Big Bang và các bằng chứng thiên văn học không gian khác nhau.
