1899年，人类在关岛东南首先测到内罗渊的深度为9660米。这一记录一直保持了30年。1929年在其附近发现了9814米的深度。
1951年英国皇家海军航具挑战者二号首度测量海沟，其最深处便以挑战者深渊为名。挑战者二号以回波定位方式于北纬11度19分，东经142度15分，量测出5,960 噚（相当于10,900米）的深度。此方式乃以探针通过渐层深度，反覆发送声波，再以耳机捕捉回波，并将回波器之速率，以手持码表计时完成。因此正式提报新的最深距离时，咸认谨慎的作法，为将所测深度减去一个尺度（20噚）较妥，从而得出5,940噚（10,863米）的数据。
1957年苏联科学院海洋研究所的一艘海洋考察船“斐查兹”号对马利亚纳海沟进行了详细的探测，并用超声波探测仪于8月18日在它的西南部发现了一条特别深的海渊，1960年美国海军“的里亚斯特”号深潜器创造了潜入海沟10916米的世界记录。总有一天，人们会潜到马里亚纳海沟的最深点，以探寻海沟的奥秘。一般认为海洋板块与大陆板板块相互碰撞，因海洋板块岩石密度大，位置低，便俯冲插入大陆板块之下，进入地幔后逐渐溶化而消亡。在发生碰撞的地方会形成海沟，在靠近大陆一侧常形成岛弧和海岸山脉。这些地方都是地质活动强烈的区域，表现为火山和地震。是世界上最深的海沟。
1960年1月，科学家乘坐“的里雅斯特”号深海潜水器，首次对成功地下潜至马里亚纳海沟最深处进行科学考察。令人惊奇的是，在这样的海底，科学家们竟看到有一条鱼和一只小红虾在游动！
1957年俄罗斯航具“维塔兹号”（Vityaz）回报测得11,034米（36,201呎）深度，将该处命名为“马里亚纳深凹”；但此数据从未再测得，故不以为准确。1962年机动载具“史宾塞·傅乐顿·拜尔德号”（Spencer F. Baird）测得最深10,915米（35,810呎）。1984年日本人将高能专业探测航具“拓洋号”（Takuyo）送入马里亚纳海沟，以多窄波束回波定位仪蒐集资料，测得最大深度为11,040.4米1（也记录为10,920±10米2）。国外一般则采用深10,924米，如美国中央情报局及世界概况。最为精确的纪录则由日本探测艇海沟号（Kaiko）于1995年3月24日测得深度10,911米。
