一說，武則天時重修，增高為十層，後經兵火破壞，只存七層，高六十四米。那麼，何時成為七層的？唐玄宗天寶十一載（752）秋，岑參、高適諸人曾同登大雁塔賦詩，其中岑參有詩云：「四角礙白日，七層摩蒼穹。」（《與高適薛據同登慈恩寺浮圖》）說明至遲在天寶十一載，塔高已經是七層了。
一說，武則天長安年間（7OI－7O4），曾用青磚改修成方形樓閣式的七層，登塔攀梯也改成盤道。代宗大歷年間（766－779），才改建成十層，後經戰火破壞，剩下七層。此說的主要根據，是唐代詩人章八元《題慈恩寺塔》詩：「十層突兀在虛空，四十門開面面風。卻怪鳥飛平地上，自驚人語半天中。回梯暗踏如穿洞，絕頂初攀似出籠。落日鳳城仙氣合，滿城春樹雨濛濛。」章八元是睦州桐廬（今屬浙江）人，代宗大歷六年（771）進士及第，德宗貞元時曾為句容主簿。又唐人高仲武編《中興間氣集》，收錄章八元的《新安江行》，「間氣集序」曰：「起自至德元首，終於大歷暮年，述者數千，造者二十六人。」這樣看來，章詩作於岑詩之後，似無疑問。大約在大歷年間，大雁塔改建成十層，所謂「十層突兀在虛空，四十門開面面風」。
一說，大雁塔經武則天時期改建後，一直是一座七層塔，所謂大雁塔曾被改建為十層的說法，乃後人附會臆測出來的，純屬子虛烏有。以上兩說的主要根據，或為唐人岑參和章八元的詩句，岑參的「四角礙白日，七層摩蒼穹」數字較散，但比較寫實，而章八元的「十層突兀在虛空，四十門開面面風」都是整數，讀來上口，頗具律感，就如同杜牧《江南春》詩句「南朝四百八十寺」一樣，其所用數詞應是約數而非實數，不必過於拘泥。
考察北宋宋敏求所撰《長安志》，並未說明武則天時改建大雁塔為幾層，而稍晚的張禮卻在《游城南記》中指出，武則天時大雁塔曾重加營建至十層。張禮游而作記，其考證的廣博和可靠性，顯然不及宋敏求，也許張禮的依據就是章八元的詩，則更值得懷疑了。此外，如果說大雁塔由十層減為七層，那麼從現存塔的上下收率來看，若上面再加三層，最高的一層塔身將很小，整座塔的輪廓會形成一尖錐狀體，這與我國古代一般樓閣式磚塔的形象明顯不符，與我國古代建築追求相對舒展、深遠的屋蓋相去很遠。
上述諸說中，前兩說流傳較廣泛、第三說後出，卻不無道理。大雁塔層次知多少？看來仍難確定。
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