宋代成書的《新唐書》和《資治通鑒》中均有詳細記載，稱武昭儀藏匿起身形，等王皇后逗弄完小公主後悄悄地扼死了自己的親生女兒，佯裝歡笑地迎接高宗，發現死嬰後由宮人指證惟有王皇后探視過小公主，從而點燃了高宗的怒火。但《舊唐書》並未記載此事，加之虎毒不食子，故近人頗有不相信者，認為當時嬰兒死亡率很高，小公主是正常死亡，只是被武昭儀所利用而已。按他們的看法，新唐書和通鑒的記載過於翔實，細節栩栩如生，難免啟人疑竇，不知這等隱秘之事史臣何以察覺？
而舊唐書並未記載此事經過，因此指為一大疑點。且按照舊史的記載，武昭儀便必須比任何人都更早發現皇后來訪一事，並且立即做好相應安排，神不知鬼不覺地在皇后走後殺害小公主，然後溜出去做出不知情剛從外面回來的樣子，這一系列行動很難保證不被宮女發覺，而武媚一向行事謹慎，如此冒險與她向來的作風不符。日本人原百代因此推測，當時嬰兒死亡率偏高，可能奶媽把木炭燒得太足，導致小公主一氧化碳中毒而死(即碳氣中毒)，或者王皇后沒有帶過孩子，不小心把棉被蓋在小公主的臉上離開，無意中把小公主給悶死了。這些說法不能說沒有道理，但以此來反駁舊史上的記載個人以為仍嫌不足。舊唐書因成書倉促，前期史料常有照抄唐朝實錄和國史，幾可視為唐代官方喉舌的代表，這一點已為歷代治史者所公認。
而高宗實錄，曾有被武後親自出面監修的紀錄，後雖經反覆，但為尊者諱的現象仍不少見，如不載太宗納弟婦事，不載楊玉環原為玄宗兒媳等，而這些新唐書和通鑒均秉筆直書，因作者為宋人不必再為前朝避諱之緣故，故不能以舊唐書未詳載經過而否認其事。且舊唐書雖然不曾在正文中專門記錄，但史臣評傳中仍有「武後奪嫡之謀也，振喉絕襁褓之兒，菹醢碎椒塗之骨，其不道也甚矣，亦奸人妒婦之恆態也。」表明了五代人對此事的看法。那麼武昭儀有沒有可能比其他人更早知道皇后來訪並做出安排呢？皇后來訪並非鄰居串門，以當時武昭儀在後宮遍佈的眼線提前偵知並非難事，而整件事發生在武昭儀自己的寢宮，她要安排宮女們守在哪裡不可走動那是輕而易舉的事。甚至可以說，如果她在自己地盤連這一點都做不到，她也不可能成為中國歷史上空前絕後的女皇帝了。
類似的例子我們可以參考日後的上官儀事件。高宗密召上官儀起草廢後詔書，如此機要隱秘之事，也逃不過武媚編織嚴密的情報網，立刻在第一時間內得知，並且立即做出了最為明智的決定，沒有浪費一絲一毫的時間去聯絡外朝官員如何在事發後進諫阻止詔書生效，而是馬上趕到現場，說服高宗改變心意，從而避免了一場滅頂之災。從這裡我們可以看出，武昭儀的信息掌控程度和應變能力無可懷疑是極其高效的，這還完全是突發事件的緊急應變，如果小公主之死是她處心積慮已久的策劃(皇后顯然不是第一次來探望小公主)，要做到這些那就更不成問題了。武昭儀作風穩健是不錯，但並不等於說她不敢冒險。早在太宗病重之際敢於與太子私通，足可證明她有在人生陷入瓶頸之際，為尋求出路不惜放手一搏的決心和勇氣。而彼時她面臨的風險甚至更大，能掌握的東西更少，任何一點不慎都足以讓她粉身碎骨，但她依然做了，只為了多年之後她可能會有一個渺茫的機會。
這種性格，我們還可以從她父親武士擭身上找到。武士擭向來是以敦厚謙恭的長者著稱，曾經因為顧忌自己名望不夠而堅辭工部尚書的職位，可見其為人的謹慎小心，然而在隋末風雲之際，他同樣可以冒著毀家滅族的風險，將萬貫家財和一家人的身家性命全都投入一場凶險莫測的政治投機中。作為武士擭的女兒，武媚無疑繼承了他這一特點，並且走得更遠。因此，無論是從動機、性格、還是作案條件和能力，認定武昭儀是小公主之死的最大疑凶，並不過分。誠如胡戟先生所言：「許多人懷疑武則天手殺女兒的可信程度，一個母親如何下得去手殺死自己的親生女兒？如果對武則天可以像常人一樣論理，那麼她就不成其為武則天了。當時的情勢之下，武則天除非施展宮廷陰謀，腳踩自己女兒幼小的屍體，否則是很難朝皇后位置進一步的。……既然沒有退路，她決不安分守己聽天由命。於是下毒手嫁禍於人的做法，也就是在最不合情理的情理之中了。
學者勾利軍更從她對太平公主的溺愛和對蕭妃二女的*分析(我的女兒死了，你的女兒也別想有好日子過)，認為這是出自愛與恨之雙向移情，走了兩個極端，很大程度上是一種病態的心理宣洩。從小公主的追封與遷葬來看，「追封安定公主，謚曰思，其鹵簿鼓吹及供葬所須，並如親王之制」，謚曰思，從字面上看，當指她一直對早夭的長女念念不忘，而根據謚法，「追悔前過曰思」(《唐會要·謚法》)，也讓人聯想寄托追悔之情的究竟是誰。安定公主的遷葬明顯逾制，以平陽公主的赫赫戰功，葬禮動用鼓吹也引起了一番爭辯，這個出生不久即夭亡的小公主能得如此厚葬，讓人看到生為母親的武昭儀內心的哀傷和悲涼。後來武後臨朝稱制，大殺李唐宗室，唯有唐高祖之女千金公主為武後「獻藥」薛懷義得到賞識，被武後收為義女，改封安定公主，證明她對長女的思念，從來就沒有一刻停止過。這麼一對比，感覺正方的論據的確比反方更有說服力。然而最重要的一環始終無法解決：密室殺人，如無旁證，何以證實？
新唐書和通鑒的相關描寫應該是出自唐人筆記，以彌補正史中缺少的這一環了。以野史入史作為正史的補充原也是常見的做法，但放在這裡就顯得太戲劇化，應是史官根據民間流言加上自己的推斷而作，而不會真有人親眼見到那一幕。也就是說，雖然種種矛頭都指向武昭儀殺女奪嫡，但並沒有目擊證人親眼看見。那麼，有沒有可能小公主的確是自然死亡呢？應該說，這種可能性不能排除，只是微乎其微而已。如原百代所說，當時嬰兒死亡率很高，小公主會否被奶媽或者王皇后不小心悶死？當然，既然沒人親眼見到，那就發生什麼事情都有可能。但要說是很可能，那就大有疑問。誠然當時嬰兒死亡率很高，但那是由於醫療衛生條件不好，隨便一個傷風感冒就可能不治而亡。但一個健康的嬰兒被一氧化碳毒死(原百代所說的碳氣中毒)或者不小心悶死的死亡率高不高，那又是另外一回事了。單就此事而言，個人以為說小公主睡得太香，不小心被口水嗆死，其可能性是和以上兩種死法的幾率差不多的。
此外，小公主的出生和死亡時間都是個謎，不知原氏據何而言認為此事必然發生在冬天需要生木炭取暖。而事情竟然發生得如此之巧，正好在武昭儀苦尋機會不得的時候，王皇后就遇到這樣說不清的事情，也不能不讓人懷疑。如果你相信世間有奇跡，或者就是這類事了吧！而我個人認為，武昭儀確有殺女奪嫡，有機會能充分利用到盡，那不過是漢武帝之母王夫人的檔次，沒有機會自己能創造機會，這才是武則天的手段，也是她能成為空前絕後的一代女皇的原因。