1. 고분의 구조
천마총은 신라시대의 왕릉으로 추정되는 고분으로 경주 황남동 고분군 일대를 정비·정화해 ‘대릉원(大陵苑)’이라 이름 지은 고분공원 안 서북쪽에 있다. 고분은 밑 지름 47m, 높이 12.7m의 원형분이다. 목곽 안에는 중앙에서 서쪽으로 약간 치우쳐서 길이 2.2m, 너비 80㎝의 목관을 동서로 길게 놓고, 그 주위에 자갈로 너비 50㎝, 높이 40㎝의 석단(石壇)을 쌓았다. 석단 동쪽에 접해 길이 1.8m, 너비 1.0m, 높이 0.8m의 나무로 짠 부장품 수장궤(副葬品收藏櫃)를 남북으로 길게 놓았다.
목곽 주위에는 큰 냇돌을 밑 지름 23.6m의 원형으로 목곽과 같은 높이까지 경사지게 쌓아올렸다. 목곽 위에는 약 4m 높이로 냇돌을 반구형(半球形)으로 쌓고 그 표면에 진흙을 약 30㎝ 두께로 바르고 정상부에는 진흙 속에 마구장식품(馬具裝飾品)들을 묻었다. 진흙 밖으로는 산흙을 쌓아 봉토를 만들었고 봉토 가장자리에는 냇돌을 높이 1.2m로 쌓아 호석(護石)으로 삼았다. 

2. 출토 유물
목관 안에서는 금관·금제과대(金製銙帶)·요패(腰佩)·팔찌·반지·목걸이 등의 장신구류와 환두대도(環頭大刀)가 발견되었다. 부장품 수장궤 뚜껑 위에서는 금제조익형관식(金製鳥翼形冠飾)과 금제접형관식(金製蝶形冠飾) 및 금동모(金銅帽), 금동제경갑(金銅製脛甲) 등의 파편이 발견되었다. 수장궤 안에는 위쪽에 투조금동판식죽심장니(透彫金銅板飾竹心障泥), 백화수피제(白樺樹皮製) 천마도장니, 은제·금동제 안장 등의 마구류가 놓였고, 그 밑에 백화수피제 채화판(彩畵板)이 있었다. 이들 밑에는 금·은·금동 및 청동으로 된 각종 그릇과 유리그릇이 있었고, 맨 밑에는 쇠솥과 각종 토기들이 가득 차 있었다. 석단 위에서는 동쪽에서 금모(金帽)·은제과대 등의 장신구류가 발견되었고, 서북쪽 모서리에서는 금동제식리(金銅製飾履)이 발견되었으며 그 밖의 위치에서는 환두대도를 비롯한 각종 무기류와 철정(鐵鋌)이 나왔다. 

3. 금관과 천마도
금관은 높이 32.5㎝, 지름 20㎝로, 3개의 출자형 입식과 그 양끝에 녹각형 입식을 세운 신라 금관의 일반적인 형식이었다. 출자형 입식의 가지수는 4개이며 금관 전면에 영락과 곡옥을 달았다. 곡옥(曲玉)은 대륜(臺輪)에 달린 것이 가장 크고 위로 올라가면서 작아지는데 신라 금관 중 가장 크고 화려한 것이다. 금관에 연결된 한 쌍의 금제수식은 길이 23.5㎝와 5㎝인 2줄의 패식(佩飾)이 세환(細環)에 달린 형식이었다. 

백화수피제 천마도장니 한 쌍은 보존 처리한 결과에 의하면, 2장의 자작나무 껍질을 합판처럼 결을 엇갈리게 겹쳐 사격자로 꿰매 만든 것으로 모두 47층의 나이테가 나타나 있다. 이 자작나무는 한랭지에서 잘 자라는 나무로 북방에서 구한 것으로 추정된다. 장니 표면 둘레에는 너비 10㎝ 범위 안에 주·흑·백·녹색으로 채색한 인동당초무늬를 가로 6개, 세로 3개씩 그려 넣고, 중앙에는 하늘을 나는 백마를, 네 모서리에는 반으로 잘린 꽃무늬을 그렸다. 백화수피제 채화판은 6장의 선형판을 연결시켜 각 판에 한 수의 서조를 그렸고, 기마인물도 채화판은 8장의 선형판을 연결해 각 판에 기마인물을 그렸다. 이들 그림은 극채색(極彩色)으로 그린 천마도와는 달리, 윤곽을 가는 묵선으로 그려 엷게 채색하였다.