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历代视“斧声烛影”为伪者，皆认为太祖是因“不豫”而猝死。对此，可先考察一下太祖当时健康情况如何。因太祖于开宝九年三月曾离京巡西京洛阳，故其身体健康应无疑问。那太祖回京以后又如何？据《长编》卷一七、《宋史·太祖纪三》载，可见自四月辛亥回到开封城至其十月死亡之间，太祖出皇宫活动频繁，至十月己亥，太祖还“幸西教场，观飞山军士发机石”。
太祖在宫中处理政务之余，如此频繁出游，并曾远行西京洛阳，其间并无生病记录，可知其健康、精力当无问题。而十月己亥为六日，至癸丑（二十日）太祖死，时隔半个月，其间也无生病及御医、大臣入视问疾的记载。《圣宋传应大法师行状》曾载道士张守真于十月十日赴东京，得太祖召见，《保德真君传》言太祖召见张守真在十八日，皆未言太祖“有疾”。又上文也曾辨析《长编》所云“上不豫，驿召（张）守真至阙下”之记载不实。同时，太祖得病，未召御医“视疾”，却召能请神的道士于道观“设黄箓醮”，其所降神言是让天子传位其弟：“晋王有仁心。”太祖闻言后即夜召其弟入宫“属以后事”，结果是夜太祖猝死。如此记载，实难征信。
对于太祖死因，历史上有赵光义以柱斧杀太祖于禁中的传说。如元人杨维桢《金匮书》诗中云：“夜闼鬼静灯模糊，大雪漏下四鼓余。床前地，戳玉斧，史家笔，无董狐。”
此“玉斧”即《长编》等文献中所说的柱斧。
何为柱斧？据谷霁光《宋代继承问题商榷》一文考证，宋代柱斧有两种，一为武士所用，一为文房用具。作为文房用具的柱斧又称玉柱斧、玉斧，以水晶或铜铁为之，而“斧声烛影”中的柱斧即为文房用具之玉斧，难作杀人之具。如此说法，似可商榷。《涑水记闻》卷一载：
太祖尝弹雀于后园，有群臣称有急事请见，太祖亟见之，其所奏乃常事耳，上怒，诘其故。对曰：“臣以为尚急于弹雀。”上愈怒，以柱斧柄撞其口，堕两齿。
《长编》卷一也引录此条记事，然同书卷九又载开宝元年十月，屯田员外郎、判大理寺雷德骧直入讲武殿向天子告赵普“强市人第宅，聚敛财贿”之状，却引起太祖大怒，“引柱斧击折其上腭二齿”。
此可能为一事，而传误为二。但能一击而落人二齿的柱斧，想来不是以水晶或玉石所做的文房用具，显然是一种作为拄杖之用的长柄斧形之物，当以铜铁或硬木为之。何以世人多视柱斧为玉斧，为文房用具，而非一种武器，当与宋人一则传说有关：
太祖将亲征，军校有献手鉲者，上问曰：“此何以异于常鉲而献之？”军校密言曰：“陛下试引鉲首视之。鉲首即剑柄也，有刃韬于中，居常可以为杖，缓急以备不虞。”上笑，投之于地曰：“使我亲用此物，事将奈何？且当是时，此物果足恃乎？”
太祖未接受亲军校所献手鉲，但其手中常持之柱斧，实亦有防身武器之用，只不过不易引人注目而已。
虽然此柱斧可用作杀人利器，但太祖显然不至于死于柱斧之下。
《续湘山野录》载太宗继位之际，曾“引近臣环玉衣以瞻圣体”，若文莹所云非虚，则太祖若死于斧下，实难瞒众人之眼。
有学者推断太祖是因饮酒过度中毒而猝死，也有学者通过分析真宗以下诸宋帝死因，提出赵氏家族可能有着躁狂忧郁症遗传，太祖因此突患脑溢血去世，属正常死亡。但其论据似皆亦不充足。太祖确喜饮酒，史书中也常有宴会近臣、外臣的记载。不过早于建隆二年，太祖即告诉侍臣：“沉溺于酒，何以为人？朕或因宴会至醉，经宿未尝不悔也。”
可见对此是有所克制的。而且，如太祖属正常死亡，完全可以诏告天下、载诸国史，何需宋朝君臣在太祖之死、太宗嗣位问题上闪烁其辞，讳莫如深？因此，太祖猝死，当非因疾病不治所致。从太祖死前曾与赵光义对饮上看，似也说明赵光义与太祖之死实有脱不开的干系。
太祖究竟死因为何？有学者认为太祖实死于赵光义下毒，并且指出当重视赵光义身边的程德玄此人。在太祖猝死、太宗继位的过程中，程德玄的言行确实颇引人注目：
时大雪，（王继恩）遂与王（赵光义）于雪中步至宫。继恩使王止于直庐，曰：“王且待于此，继恩当先入言之。”（程）德玄曰：“便应直前，何待之有！”乃与王俱进至寝殿。
程德玄仅为开封府一僚属，竟然于此非常时期随同赵光义闯入深宫，且当王继恩要赵光义“止于直庐”以待禀报时，程德玄反对道：“便应直前，何待之有！”使赵光义直闯寝殿，成为赵光义夺位成功的关键因素之一。同时，史称程德玄善医，而赵光义也善于酒中下毒，如南唐后主李煜即被太宗所赐毒酒害死，而不少史籍皆记太祖在与赵光义对饮的当晚猝死，可证赵光义确有下毒机会。而下毒酒中，又不被发觉，善医的程德玄便有其用了。
《续湘山野录》称太祖“圣体，玉色温莹如出汤沐”，似也告诉后人：太祖遗体经沐浴处理以清除中毒痕迹，或遗体“玉色温莹”本身即是中毒之结果。《默记》所载一事似可为太祖被酒中之毒害死提供佐证：
（太宗次子）昭成太子元禧，……娶功臣李谦溥侄女，而王不喜之。嬖惑侍妾张氏号张梳头，阴有废嫡立为夫人之约。会冬至日，当家会上寿，张预以万金令人作关捩金注子，同身两用，一着酒，一着毒酒。来日，早入朝贺，夫妇先上寿。张先斟王酒，次夫人。无何，夫妻献酬，王互换酒饮，而毒酒乃在王盏中。张立于屏风后，见之，撅耳顿足。王饮罢趋朝，至殿庐中即觉体中昏愦不知人事。不俟贺，扶上马，至东华门外，失马仆于地，扶策以归而卒。
可见当时下毒于酒，让人于不知觉中饮下，却不即刻毒发，并非一件难度很高之事。因此，若赵光义在与太祖对饮时乘隙下毒于酒，饮罢出宫，而太祖于睡梦中毒发，死于四鼓时，从时间上看，并不冲突。故程德玄深夜待在晋邸门外，其用意也颇可解释了。而太宗继位后，程德玄“攀附至近列，上颇信其言，繇是趋附者甚众”。虽程德玄屡因犯法乱纪而被贬官，但随得召用，在知环州时，“西鄙酋豪相继内附，诏以空名告敕百道付德玄，得便宜补授”。
程德玄极得宠遇，也昭示其当在太宗继位中发挥着重要作用。