Рекорд глубинного погружения в батискафе «Триест» поставили 23 января 1960 года ученый Жак Пикар и лейтенант Дон Уолш, спустившиеся на дно Марианской впадины. Приборы зафиксировали рекордную глубину - 11 521 метр. Впоследствии цифра была скорректирована - 10 918 метров. На дне исследователи встретили плоских рыб размером до 30 сантиметров, похожих на камбалу.

Первые измерения и открытие Марианского желоба были проведены в 1875 году с британского трехмачтового корвета «Челленджер». Тогда, с помощью глубоководного лота, установили глубину 8 367 метров, при повторном промере - 8 184 метров. В 1951 году английская экспедиция на научно-исследовательском судне «Челленджер» с помощью эхолота зафиксировала максимальную глубину 10 863 метра.

По результатам измерений, проведенных в 1957 году во время 25-го рейса советского научно-исследовательского судна «Витязь» под руководством Алексея Дмитриевича Добровольского, максимальная глубина желоба - 11 022 метров. Впоследствии именно значение 11 022 метра указывалось для максимальной глубины Марианского желоба в советской учебной и энциклопедической литературе.

Трудность измерения состоит в том, что скорость звука в воде зависит от ее свойств, которые различны на разных глубинах, поэтому эти свойства также должны быть определены на нескольких горизонтах специальными приборами, такими, как батометр и термометр, и в значение глубины, показанное эхолотом. Исследования 1995 года показали, что она составляет около 10 920 метров, а исследования 2009 года - 10 971 метров.

Последние исследования 2011 года дают значение - 10 994 метров с точностью ±40 метров. Таким образом, глубочайшая точка впадины, именуемая «Бездной Челленджера», находится дальше от уровня моря, чем гора Эверест - над ним. Последние исследования, проведенные американской океанографической экспедицией из университета Нью-Гэмпшира, обнаружили на поверхности дна Марианской впадины горы.

Исследования проходили с августа по октябрь 2010 года, когда при помощи многолучевого эхолота была детально изучена площадь дна, равная 400 000 квадратных метров. В результате и были обнаружены, по меньшей мере, четыре океанических горных хребта высотой в 2,5 километра, пересекающих поверхность Марианского желоба в месте соприкосновения Тихоокеанской и Филиппинской литосферных плит.

Один из исследователей прокомментировал это так: «В этом месте геологическое строение океанической земной коры очень сложное. Эти хребты сформировались около 180 миллионов лет назад в процессе постоянного движения литосферных плит. Краевая часть Тихоокеанской плиты в течение миллионов лет постепенно подползает под Филиппинскую, как более старая и тяжелая. В ходе этого процесса образуется складчатость».