Esistono parecchie ipotesi concernenti le tecniche di costruzione delle piramidi egizie. Queste tecniche sembrano essersi sviluppate nel tempo: le piramidi più recenti non furono erette con le stesse procedure adoperate per le più antiche. Molte delle ipotesi riguardo alla loro costruzione si basano sull'idea che le mastodontiche pietre fossero estratte con scalpelli di rame dalle cave di pietra, e che siano poi state trascinate e sollevate fino alla posizione finale. I punti su cui nascono i disaccordi riguardano i metodi utilizzati per lo spostamento e posizionamento delle pietre. Esistono anche ipotesi in base alle quali sarebbero state costruite partendo da cemento geopolimero, noto anche come pietra di gesso.
Oltre ai dubbi riguardanti le tecniche edilizie, ci sono disaccordi anche riguardo alla manovalanza utilizzata. I Greci, molti anni dopo la costruzione dei monumenti, credevano che fossero stati costruiti grazie al lavoro degli schiavi. Al giorno d'oggi gli archeologi credono che almeno la grande piramide di Giza fu costruita da decine di migliaia di operai specializzati che si accamparono nei pressi della piramide lavorando in cambio di un salario, o come forma di pagamento delle tasse (tributi) fino al completamento dell'opera, il che sarebbe dimostrato dall'esistenza dei cimiteri degli operai scoperti nel 1990 dagli archeologi Zahi Hawass e Mark Lehner. Per la piramide di Amenemhat II, risalente al Medio Regno, esistono prove dell'utilizzo di stranieri provenienti dalla Palestina, come descritto sulla pietra tombale del re.A.Altenmüller, A. M. Moussa, Studien zur altägyptischen Kultur 18 (1991), p. 36
Considerazioni storiche Terza e quarta dinastia In tempi più antichi le piramidi erano costruite interamente in pietra. Le locali cave di calcare erano la fonte preferita di materiale per il corpo principale di queste piramidi, mentre un calcare di maggiore qualità, estratto a Tura (vicino all'odierna Il Cairo), era utilizzato come copertura esterna. Il granito, estratto vicino ad Assuan, serviva per la costruzione di alcuni elementi architettonici, tra cui le saracinesche (un tipo di porta), i soffitti e le mura della camera funebre. Occasionalmente, il granito veniva utilizzato anche per la copertura esterna, come nella piramide di Micerino. Nelle prime piramidi, gli strati di pietra che formavano il corpo della piramide erano posati inclinati verso l'interno. Si scoprì in seguito che questa configurazione era meno stabile di quella che vedeva le pietre appoggiate orizzontalmente l'una sull'altra.
La Piramide romboidale a Dahshur sembra indicare l'accettazione di una nuova tecnica come transizione tra questi due stili edilizi. La sua sezione inferiore è fatta di rocce inclinate, mentre quelle superiori sono orizzontali.
Dal Medio Regno in avanti Durante il Medio Regno le tecniche di costruzione delle piramidi cambiarono di nuovo. Molte delle piramidi costruite in quel periodo sono poco più che montagne di mattoni di fango coperti da uno strato di calcare lucido. In molti casi le piramidi più recenti erano costruite sulla cima di colline naturali al fine di ridurre il quantitativo di materiale necessario per la costruzione. I materiali ed i metodi di costruzione usati nelle prime piramidi hanno garantito la loro sopravvivenza con un miglior stato di conservazione rispetto ai monumenti degli ultimi faraoni.
Ipotesi sui metodi di costruzione Costruzione delle piramidi a partire dalla pietra estratta Uno dei principali problemi che i primi costruttori dovettero affrontare era la necessità di spostare enormi quantità di roccia. La tomba di Djehutihotep (risalente alla XII dinastia) contiene l'immagine di 172 uomini che trascinano una statua di alabastro con una slitta. Il peso della statua è stato stimato in 60 tonnellate, e Denys Stocks ha calcolato che sarebbero stati necessari 45 lavoratori per iniziare a muovere un blocco lubrificato di 16 300 kg, o otto operai per uno di 2750 kg.Stocks, Denys A. Experiments in Egyptian Archaeology Routledge 2003 ISBN 978-0-415-30664-5 pp.196-197 Experiments in Egyptian Archaeology: Stoneworking Technology in Ancient Egypt - Denys A. Stocks - Google Books Il dottor R. H. G. Parry ha ipotizzato un metodo per far rotolare le pietre, tramite l'utilizzo di una macchina, simile a una culla, ritrovata in numerosi templi del Nuovo Regno. Quattro di questi oggetti potevano essere avvolti attorno a un blocco per permettere di farlo rotolare facilmente. Gli esperimenti svolti dalla Obayashi Corporation, con blocchi di cemento delle dimensioni di 0,8 per 1,6 metri, e pesanti 2,5 tonnellate, hanno mostrato come 18 uomini possano trascinare il blocco su una rampa con un'inclinazione del 25%, con una velocità di 18 metri al minuto. Vitruvio, nel De architectura, descrive un metodo simile per lo spostamento di grandi pesi di forma irregolare. Ancora non si sa se gli egizi abbiano utilizzato questa tecnica, ma gli esperimenti condotti hanno dimostrato che potrebbero essere state usate pietre di questa dimensione. In generale gli egittologi accettano questa ipotesi per le pietre da 2,5 tonnellate, ma non per quelle da oltre 15 tonnellate e per le molte da 70/80 tonnellate.
Dato che le pietre utilizzate per il nucleo delle piramidi erano tagliate in maniera grossolana, soprattutto nella piramide di Cheope, un altro problema era dato dal materiale da utilizzare per riempire gli interstizi tra le pietre. Erano necessarie grandi quantità di gesso e macerie. Il riempimento non fungeva da legante per le pietre, ma era necessario per stabilizzare la costruzione. Per trasformare il gesso in malta era necessario disidratarlo scaldandolo con grandi quantità di legna. Secondo gli egittologi i ritrovamenti del 1984/1995 del David H. Koch Pyramids Radiocarbon Projects potrebbero far pensare che l'Egitto abbia raso al suolo le sue foreste e recuperato ogni pezzetto di legno al fine di costruire le piramidi di Giza e le altre fin dalla IV dinastia. La datazione al carbonio di alcuni blocchi del nucleo hanno dimostrato che la datazione dello studio del 1984 era 374 anni prima di quanto attualmente accettato, e che la datazione del 1995 era in anticipo di 100–200 anni. I membri della squadra ipotizzarono: "pensiamo che sia improbabile che i costruttori delle piramidi abbiano usato soprattutto legno centenario per la preparazione della malta. I risultati del 1984 ci hanno lasciato pochi dati per poter concludere che la cronologia storica dell'Antico Regno sia sbagliata di circa 400 anni, ma la consideriamo almeno una possibilità". Per poter spiegare questa discrepanza, gli egittologi proposero la teoria del "legno antico", secondo la quale le date potrebbero derivare dal fatto che per la costruzione sia stato riciclato molto legno antico di secoli.
Esistono buone informazioni relativamente alla posizione delle cave, ad alcuni degli strumenti utilizzati per tagliare la roccia (dato che nessuno scalpello di rame è ancora stato trovato in queste cave), al trasporto delle pietre fino al monumento, al livellamento delle fondamenta, ed alla costruzione della sovrastruttura. Probabilmente gli operai utilizzavano scalpelli di rame, trapani e seghe per il taglio delle pietre, dato che molte erano fatte di calcare. Le pietre più dure, come granito, granodiorite, sienite e basalto, non potevano essere tagliate coi soli strumenti di rame. Furono invece lavorate con metodi più lenti, come ad esempio colpendole con diabasi, trapanandole o segandole con l'aiuto di materiale abrasivo, tipo la sabbia di quarzo.Isler, Martin Sticks, stones, and shadows: building the Egyptian pyramids University of Oklahoma Press 2001 ISBN 978-0-8061-3342-3 p.229 Sticks, Stones, and Shadows: Building the Egyptian Pyramids - Martin Isler - Google BooksStocks, Denys A. Experiments in Egyptian archaeology: stoneworking technology in ancient Egypt Routledge luglio 2003 ISBN 978-0-415-30664-5 I blocchi venivano trasportati con slitte lubrificate probabilmente con acqua.L'illustrazione di una grande statua pesante circa 60 tonnellate, trascinata tramite una slitta lubrificata da un liquido versato davanti a essa, viene descritta in Stocks, Denys A. Experiments in Egyptian archaeology: stoneworking technology in ancient Egypt Routledge luglio 2003 ISBN 978-0-415-30664-5 p.196Nicholson, Paul T; Ian Shaw Ancient Egyptian materials and technology Cambridge University Press (23 marzo 2000) ISBN 978-0-521-45257-1 p.18 Il livellamento delle fondamenta potrebbe essere stato realizzato tramite l'uso di fossi riempiti d'acqua, come ipotizzato da Mark Lehner e I.E.S. Edwards, o con l'uso di una squadra diretta da supervisori esperti.Edwards, Iorwerth Eiddon Stephen; John Cruikshank Rose The Pyramids of Egypt 1947 p.9 Pyramids of Egypt - John Cruikshank Rose, Iorwerth Eiddon Stephen Edwards - Google BooksArnold, Dieter Building in Egypt: Pharaonic Stone Masonry Oxford University Press USA; New edition (3 luglio 1997) ISBN 978-0-19-511374-7 pp.13-14 Building in Egypt: Pharaonic Stone Masonry - Dieter Arnold - Google Books
Gli scritti di Erodoto e Diodoro Siculo I principali dubbi sulla costruzione delle piramidi si concentrano soprattutto sul modo in cui i blocchi furono posti in cima alla struttura. Non esistono prove archeologiche o storiche che aiutino a risolvere il dubbio. Buona parte della discussione sulle tecniche edilizie riguarda le poche prove a disposizione.
I racconti storici della costruzione delle piramidi egizie non permettono di capire la tecnica utilizzata per sollevare i blocchi. Nonostante questo molti egittologi fanno riferimento a questi scritti quando discutono il sollevamento dei blocchi. Talete, secondo Ieronimo,Diogene furono costruite da alieni Laerzio, Vite di eminenti filosofi, libro 1, capitolo 1. visitò le piramidi egizie nel VII secolo a.C. e, usando triangoli simili, triangoli rettangoli e le ombre delle piramidi, ne misurò l'altezza ed il volume. I primi racconti storici della costruzione di questi monumenti risalgono a secoli dopo la costruzione delle piramidi, e sono opera di Erodoto (V secolo a.C.) e Diodoro Siculo (I secolo a.C.). Lo scritto di Erodoto recita:Godley, A. D. ed. (1920) Herodotus, The Histories. Harvard University Press. Libro 2 Capitolo 125.
La versione di Diodoro Siculo dice:Murphy, Edwin. (1990) The Antiquities of Egypt: A Translation with Notes of Book I of the Library of History of Diodorus Siculus. Transaction Publishers. ISBN 978-0-88738-303-8
Si sa che sia le opere di Erodoto che di Diodoro Siculo contengono grossi errori, e che il Siculo viene spesso accusato di prendere spunto dalle opere di Erodoto. La descrizione fatta da Erodoto dello schiavismo è uno dei miti più persistenti riguardo al processo di costruzione, e quella di Diodoro Siculo del trasporto delle pietre dall'Arabia è scorretto. Dato che entrambi vengono considerati inaffidabili, è impossibile scegliere quale sia la tecnica corretta a partire dai documenti storici. In ogni caso queste opere forniscono alcune prove sia per l'uso di macchine di sollevamento che per l'uso delle rampe.
Vari tipi di rampe