天皇には子がなかった。御子代として小長谷部（小泊瀬舎人）を置いたという。
陵・霊廟.
上記とは別に、奈良県北葛城郡広陵町大塚にある宮内庁の大塚陵墓参考地（おおつかりょうぼさんこうち）では、武烈天皇が被葬候補者に想定されている。遺跡名は「新山古墳」。
しかし、宮内庁管理下にある現陵は「古墳として造営されたものではなく、単なる自然丘」という見解が学会における一般的な見方で、武烈の実在自体も疑わしいため、陵そのものの実在を疑う説がある。
タレントの狩野英孝の実家として知られる櫻田山神社は武烈天皇を主祭神としている。
在位年と西暦との対照.
当天皇の在位について、実態は明らかでない。『日本書紀』に記述される在位を機械的に西暦に置き換えた年代については「上古天皇の在位年と西暦対照表の一覧」を参照。
考証.
『日本書紀』と『古事記』の違いと武烈天皇の実在性.
悪虐非道の暴君として伝えられているが、その行跡が事実であるか議論がある。また実在性そのものについても議論がある。
『古事記』には、暴君としての記述は一切なく、太子がいなかったことと、天皇の崩後に袁本杼命（おおどのみこと、後の継体天皇）が皇位継承者として招かれた程度しか記述されていない。
『武烈紀』は暴虐の記事で満ちており、あまりにも残虐すぎるというので、戦前は一般に出された日本書紀では一部（例えば八年の条）を割愛したものがあった。
武烈天皇の暴虐記事が捏造だと初めて指摘したのは、津田左右吉であった。津田は暴虐記事は儒教の政治や道徳の思想にもとづいて捏造されたと主張した。古代中国には徳の無い君主は子孫が途絶えるという考えがあり、夏の桀、殷の紂などがその好例とされていた。『尚書』『韓非子』『呂氏春秋』『史記』などに登場する桀や紂は暴虐の限りをつくし、夏や殷を滅ぼしてしまったと記載されている。桀や紂の暴虐記事も、殷を打ち倒した周の正当化するための造作記事という説もある。津田は日本書紀の編纂者が、断絶を起こした武烈を、桀や紂と同様の暴君として記事を書いたと主張した。