1980年彭加木失踪之后，关于他的消失之谜的讨论比他本身在科学上的成就更热烈。
1980年5月8日至6月17日， 彭加木率领自己的团队首次穿越了全长450公里的罗布泊湖盆，在他之前无人可以做到，在穿越的过程里，彭加木采集了众多的生物和土壤标本以及矿物化石，收集了众多的第一手科考资料，为我国综合开发罗布泊做了前瞻性的准备。
科考队的队员们沉浸在成功的喜悦中，大家一致认为，完成了前所未有的任务，收集了许多重要的资料，终于可以高高兴兴回家和家人团聚了。但彭加木不这么想，他提出了一个新的计划：掉头返回罗布泊，开辟一条新的科考路线，继续东行，横渡罗布泊，最后抵达敦煌。
显然，这是作为一个科学家在科研路上“永不满足”的自我执着，但彭加木这一提议遭到了队员们的反对，原因其实也很简单，第一个是既定任务已经完成，大多数人已经没有足够的决心继续往下走，另一个最现实的问题就是资源储备尤其是水资源已经不够撑起他们进行另一次科考任务。
但执拗的彭加木坚持自己的想法，无奈，科考队员进行了一次民主投票，超过一半的人同意彭加木的提议继续启程奔赴库木库都克，这个地方是彭加木坚信有新水源的地方。
经过一个礼拜的奔袭，科考队终于到达了库木库都克，但和彭加木想象的不一样，这里并没有水源，身上带的物资也已经消失殆尽，考虑到科考队的安全，彭加木同意科考队向军队请求支援，联系上军队基地后，基地表示会在一天内把物资水源送到，让科考队就地修整等待。
科考队员在原地开始驻扎，但他们发现，彭加木不见了，找了很久，只看到了彭加木的一张纸条。
之前说过，彭加木是一个很执拗的人，他还是迫切地希望在库木库都克找到水源，为未来的科考工作开辟新空间。从字条上看，彭加木是忍不了等着救援，所以想利用救援休整的时间再去外面找找水源。
但茫茫沙漠，一个人出去找水太危险了。科考队员立即分作几批开始寻找彭加木，直到第二天军队找来，彭加木还是没有出现。在军队高层的授意下，军队加大了飞行量对周边进行搜索， 但依然找不到彭加木教授。
他失踪了！
彭加木失踪的消息迅速在国内传开了，一时间流言四起，主要的流言有以下几个。
一个是谋杀流言。彭加木的个性较为执拗，在队员要寻求地方政府和军队求援的时候，彭加木一再反对队员的请求，反对的理由是政府出动飞机救援他们会浪费至少6000元的油料费。另一个，彭加木不顾队员的安危，拼命让队员在外寻找水源，让队员对这样的“领导”失去了信任，因此在一众人的联合下， 杀害了彭加木，并藏好了尸体，模仿彭加木的笔迹应对军队的盘查。
一个是所谓间谍劫持说。说是彭加木被外国间谍劫持而去。这种说法也是无稽之谈，因为罗布泊的环境非常恶劣，而且罗布泊属于内陆地区，距离国境线非常遥远，在这种环境中，外国人自身都难保了，更不可能携带一个人在没有水，没有食物的情况下走出罗布泊，况且还要穿越我国有人巡逻的国境线，所以这也是不可能实现的事情。
另一种就是网络上流传比较广的双鱼玉佩的传说了。人说彭加木在罗布泊找到了可以穿越到古代的双鱼玉佩宝物，通过这件宝物彭加木穿越到古代当上了皇帝，也就是王莽。不过这种说法根本站不住脚跟，因为双鱼玉佩这件宝物并不是在罗布泊发现的，而且发掘于我国东北地区，原属于辽国的陈国公主墓的文物。最主要的是，双鱼玉佩挖掘的时间比彭加木失踪的时间晚，彭加木不可能拿着双鱼玉佩实现穿越的。
还有一种说法是“罗布泊病毒”说。说60年代的时候，新疆军区接到一名中毒军人的案例，最初一名军人最先进入我国第一颗原子弹爆炸后的实验区，几个小时后身上起水泡并开始昏厥、神志不清、浑身颤抖，三天后双脚溃烂，然后伤口感染死亡，起初军方并未引起重视，直到多名军人出现中毒症状，一开始军队进行了管制，病毒并未进行扩散，20年都未有发生，一直到80年再度在民间发生此例，军区才重视，同时汇报党中央，军队开始封锁消息。
彭加木在那个时候正巧在罗布泊考察，他意外地发现60年代的核爆炸后产生的病毒竟然寄生在罗布泊植物上，同时，他获取了植物标本，因为上面有病毒，所以可以说是病毒标本。他当年确实把标本带在身上，然后出去找水失踪了。因此有人猜测可能是他无意中感染病毒，晕厥在沙漠里，被沙子掩埋了。
这些流言在当时的中国四处流散，甚至也引起了许多外媒的报道，为了平息流言，我国在罗布泊先后进行了几次大规模的地毯式搜索，可最后还是一无所获，彭加木的失踪最终成为了迷案。
可是不管如何，彭加木把自己的一生都贡献给了科学，为国家做出了巨大的贡献，我们应该做的就是在心底记住他，愿他的精神与世长存！