尽管吉萨当地就出产大理石，但以大金字塔的体积来说，仅凭手工制作200多万块的巨型石块，仍然是项巨大的挑战。古埃及人究竟如何在建造期限内找到数量如此之巨的石材，一直是未解之谜。后人在金字塔南面找到的线索，为这个疑问提供了一个可能的答案。
距离地面30英尺处有个开口，是19世纪的探险家使用炸药炸开的，这里是唯一能看到金字塔内部的地方。可以看到，里层的石头比外表看到的粗糙许多，而且都由大小不一的石块组成，有些甚至小如瓦砾。也就是说，在金字塔整齐的外层石块和内层墓室之间，填充进了不合规格的石料。这也许就是古埃及人加快建造速度的方法。
随着金字塔不断长高，建筑师必须考虑金字塔内部墓室的安排，并预留出通往墓室的廊道。胡夫金字塔内部有三个墓室，第一个在修建地基的时候就开始建造，因为它深入地下600英尺。第二个在金字塔内部约100英尺高的地方，就是所谓的“王后墓室”，自发掘以来便空无一物。公元前2474年，第三个——最高也是最重要的——陵墓开始动工，这将是胡夫王最后的安息之所。通向墓室的大廊道也同时开始搭建。大廊道全长达153英尺，内壁使用巨型的磨光石灰岩板紧密接合。
大金字塔开始建造后的十几年，一艘驳船载来了一些来自250公里外亚斯文采石场的特别货物：9块巨型花冈岩。每一块的重量超过50吨，需要200人才能挪动。在建造大金字塔的数百万石块中，它们是最重要的。神圣的墓室是金字塔的中心，必须加强保护。在法老的墓室完工之际，这9块花冈岩将用以建造墓室上方的屋顶。建筑师会在每块花冈岩上用红赫石画上中线，以便将巨石置中对齐。但如此巨大的重量如何平均分配？巨石的体积和重量带来了很大的难度。如果直接摞放，花岗岩就会破裂。最后，为了分散层叠巨石之间的巨大压力，建筑师在每层花岗岩之间都垫上了三角形的楔子，使重量往外分散而非向下压。九块岩石最终使用了五块，并留出了之间的四个空隙。这些空隙高3.5英尺，可以让人爬行通过。因此当时参与建造金字塔的劳工们得以在空隙间的墙壁上留下了一些涂鸦，随手拼出的一些人名，有的地方还能看到红赫石描出的参考线。
当大金字塔建造至约100米高时，最后三分之一高度的材料已经无法从主斜坡运送，因此建筑师们倚大金字塔，修建了一条螺旋而上的“盘山”坡道，以避免加高主坡的额外庞大工程。四棱锥体形状的顶石的处理和搬运比其它石块都谨慎，因为它的侧边非常光滑，于是石匠专门在下方做了个向外突出的石栓，工人们旋转石块，就可以让石栓与下方石块的沟槽契合，将顶石固定。
顶石放好后，金字塔实际已经搭建完成，但外部塔身仍然需要最后的修整。外围的螺旋坡道需要撤除，并加上斜面的石板，使金字塔的外表光滑平整。当大金字塔最终完成时，四面已经磨平打光，在阳光的照射下看来非常炫目，与我们今日所见的金字塔非常不同。而现在看到的金字塔已经没有了外围的斜面石块——因为中世纪建造开罗城的时候，这些石块被取走，作了建筑材料。
公元前2460年，不朽的坟墓建成。大金字塔东边的一条大石子路通往位于尼罗河边的一座庙宇。那里将作为胡夫法老遗体的暂放之处。法老的木乃伊转移到金字塔内部后，根据古埃及的礼俗，会先放在地下墓室，随后移至第二层墓室，最后才将棺木移到第三个墓室，放进石棺。
星相是古埃及人测量一切的依据。在他们眼中，尼罗河的定期泛滥在星空中可以找到参照，他们的日历也根据夜空中星星的移动而定，因此大金字塔的建造过程也不能缺少。古埃及人把星空中的一个特定位置称为“万物不侵者”(我们称之为拱极星)，并认为这就是永恒之物，他们对此充满敬意。在国王墓室的北墙，有一条小通道，它穿越层层石壁，直通到金字塔的外墙。这洞孔的位置彷佛望远镜一般，就对准夜空中的那处“万物不侵者”。
古埃及人相信，法老死后，会经历一个“升天”的旅途。关于这段旅程，象形文字有多种描述：法老将变成鹰隼，或者借助风暴、冰雹、闪电等自然力量上升。无论过程怎样，这段旅程总会以同样的神秘方式结束：法老将与“万物不侵者”汇合，并一同起始另一段旅程。
古埃及建筑师们相信自己完成了一具复活机器，这机器能制造不朽。“以国王的名义……”这句话的真正含义应该是：“以国王的名义，借助我们的手，使他获得永生。”
一个法老死去了，但仿佛仍然与那些建造者常相左右。如同尼罗河每年的泛滥，命运之轮不断运转，众生万物都不会真正消失。4500年来，胡夫金字塔的外围石块遭掠夺搬离，但大金字塔依旧挺立，这多少证明了建造者的信心：它是地球上最接近永恒的事物之一，它的存在证明了人类的智慧。
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