根据有限的文献和出土的部分文物，有人对楼兰的消失分析了以下几个原因。
第一个是战争因素，《三国志·魏书·文帝纪》中曾记载过北魏派大将万度归西征，唐朝王昌龄也写过"黄沙百战穿金甲，不破楼兰终不还"的诗句，也就是说，或许当时有一支强大的军队，攻打楼兰，并屠了城。
第二个推测是人的自然迁徙，或许随着时间的推移，楼兰所处位置逐渐变得干旱，不能正常耕种，于是人们纷纷离开，便使楼兰成了空城。
这个推测是目前认可度比较高的，楼兰国自己便颁布过这方面的律条，一般认为，约公元422年以后，塔里木河中游的注滨河改道，导致楼兰严重缺水。楼兰城民众迫于无奈，只好遗弃楼兰城，逐渐南移。
