ההפצצה עצמה הייתה יכולה להתבצע מגובה רב, אך כך היה יורד דיוק ההפצצה. קושי נוסף היה בפיזור הרב של המתקנים באושוויץ ובבירקנאו, מה גם שהחלק העיקרי של תאי הגזים היה תת-קרקעי, והפרופיל האווירי הצר שלהם הקנה להם צורה כשל גשר גדול, דבר שהקשה על דיוק ההפצצה מגובה רב. חוסר דיוק בהפצצה היה עלול להביא לפגיעה באסירים, ועל פי ההערכות הפצצה כזו הייתה עלולה לגרום למאות ואף אלפי הרוגים בין האסירים. בנוסף, השמדת תאי הגזים מן האוויר הייתה עלולה להיות קשה. הגרמנים עצמם היו זקוקים לכמויות עצומות של חומר נפץ כדי להשמיד את קרמטוריום V, בליל 20 בינואר 1945, לקראת נטישת המחנה. יש להניח שהפצצה מן האוויר הייתה מתקשה יותר להשמיד את מתקני ההשמדה שהיו בחלקם מתחת לפני האדמה. לא ניתן לשער אם ההתקפה הייתה מצליחה בהשמדת מתקני הגז ובוודאי שהיו נגרמות אבדות רבות לעצירים כתוצאה מההפצצה. לא ניתן גם לשער את האפקט, שיכול היה להיות גם שלילי, על הפתרון הסופי. ייתכן שהריסת תאי הגזים באוגוסט או בספטמבר, כשהגרמנים היו שרויים בלחץ כבד, הייתה מונעת מהם לבנות אותם מחדש; בתנאים רגילים ארכה בניית תאי הגזים שמונה חודשים.
ניתן היה גם לבצע תקיפה מגובה נמוך, שהיא מדויקת יותר אך מסוכנת יותר, ולהערכת חוקרים סיכויי ההתקפה בדרך זו לא היו רבים, גם בשל גילוי מוקדם וגם בשל העובדה שטייסי המפציצים הכבדים חסרו את השיטה, הניסיון והאימון המיוחדים הנדרשים לביצוע משימה כזו.
חוקרים הציעו אפשרויות נוספות, כמו תקיפה על ידי מפציצים בינוניים מסוג B-25 מיטשל, שדייקו בהפצצה מגובה נמוך, או הפצצה על ידי מטוסי דה הבילנד מוסקיטו אך חוקרים אחרים טוענים כי הצעה זו לא הייתה ריאלית.
ייתכן שהגרמנים עצמם ראו בהפצצת המחנות איום חמור. חוקרים מסיקים זאת על סמך העובדה שתשדורת בריטית בנושא הפצצת המחנות ומסילות הברזל, שנקלטה על ידי הגרמנים, הועברה לראש המשרד הראשי לביטחון הרייך, ארנסט קלטנברונר, לשר החוץ של גרמניה הנאצית, יואכים פון ריבנטרופ, ולממשלה ההונגרית. ההפצצה האפשרית על אושוויץ הביאה גם למעבר לשריפת הגופות בלילה, כתוצאה ממחאותיהן של היחידות האנטי-אוויריות.
בנוסף להפצצת המחנות עצמם, הציעו מנהיגים יהודיים ואחרים אפשרות נוספת לתקיפה צבאית שתמנע את המשך ההשמדה על ידי תקיפת מסילות הברזל שהוליכו למחנה. ישנם הסבורים שאפשרות זו לא הייתה יכולה להיות יעילה כי פסי מסילת ברזל אפשר לתקן בקלות יחסית.
מפקדים בכירים בחילות האוויר של בעלות הברית סברו שהיו יכולים להפציץ את אושוויץ, אם היו נדרשים לכך. גנרל איירה אייקר שימש מ-15 בינואר 1944 כמפקד זירת האוויר של המזרח התיכון. תחת פיקודו עמד גם חיל האוויר ה-15, שעסק במשימות הפצצה על מתקני הדלק בסביבות אושוויץ ושהוצע כי יערוך הפצצה על המחנה. לדברי עיתונאי שראיין אותו ב-1979 הוא לא היה מודע לקיומה של בירקנאו בזמן תהליך ההשמדה, וגם עוזרו, ג'יימס פטרון, מי שהיה אחר-כך היסטוריון של זירת חיל-האוויר של המזרח התיכון, מציין שחיל האוויר לא היה מודע לקיום המחנה. עם זאת, אייקר אמר בתחילת יולי 1944 בעת ביקור בלונדון, שכוחותיו יכולים וצריכים להפציץ את אושויץ.
הדעות השונות במחקר.
עד לשנות התשעים של המאה העשרים רווחה בקרב חוקרי שואה התפישה כי החל מחודש יוני 1944 היה ביכולתן של בעלות הברית לתקוף מהאוויר את מחנה אושוויץ ולהשמיד את תאי הגזים והמשרפות ולמנוע את המשך השמדת היהודים. בנוסף, הפצצה כזו הייתה יכולה ליצור הזדמנות בריחה לאסירי המחנה. זאת ועוד - לפי אותה תפיסה, הפצצת מסילות הרכבת המוליכות מהונגריה אל המחנה הייתה יכולה למנוע את גירושם של יהודים מהונגריה לשם. הידיעות על גירושם של 430,000 יהודים מהונגריה לפולין הגיעו כבר ב-19 ביוני 1944, ושילוחם של יתר 360,000 היהודים שנותרו בבודפשט ובסביבתה עלול היה להתחיל באותו שבוע. כאמור לעיל, ב-20 באוגוסט 1944 הופצץ מחנה מונוביץ; בדיעבד, לפי מספר היהודים שנספו במחנה, אנו יודעים שמאה אלף יהודים הומתו בגז לאחר הפצצה זו. קודם לכן, ב-7 ביולי (עת הופסק זמנית שילוחם של היהודים מהונגריה לפולין, ולמעצמות המערב היה פנאי להיערך להתקפה), היו מספרים אלה גדולים בחמישים אלף.
סוגיה זו נחקרה לראשונה על ידי דייוויד ויימן, שהתמחה במדיניות ממשלת ארצות הברית כלפי היהודים בעת תקופת השואה. בספרו "הפקרת היהודים", שיצא לאור ב-1984, הפך ויימן את מחדל אי הפצצת אושוויץ לדוגמה לאוזלת ידן הגדולה של בעלות הברית במלחמת העולם השנייה בנוגע ליהודי אירופה וטען שהיה ניתן לבצעה. ויימן כתב: "בסוף יוני כבר ידע אפוא העולם החיצוני את האמת אודות אושוויץ, לרבות התיאורים של מיקומו הגאוגרפי של המחנה ושל מבנה המחנה". וכן: "האם היו ההפצצות מן האוויר יכולות להיות מדויקות עד כדי חיסול מבני הרצח ההמוני? אין שום ספק בדבר". ויימן מפרט את הידיעות אודות הרציחות באושוויץ, את הבקשות של גורמים יהודים שונים להפציץ את המחנות, את האפשרות הטכנית לבצע הפצצה מן האוויר וכן מדוע הדבר לא נעשה חרף כל זאת.
היסטוריונים רבים אחרים החזיקו בדעתו של ויימן. כך למשל מרטין גילברט, בספרו "אושוויץ ובעלות הברית" שיצא לאור ב-1981, סוקר את תולדות מחנה אושוויץ ובעיקר את הסתננות הידיעות למערב אודות השואה בכלל ואודות אושוויץ בפרט ואת הניסיון הדל מצדן של בעלות הברית ובראשן בריטניה וארצות הברית להציל את היהודים. גילברט מתאר בצורה נרחבת את הידיעות אודות אושוויץ ואת הבקשות להפציץ את המחנה. הוא גם סוקר בפירוט דוגמאות להפצצות שביצעו בעלות הברית באזורים הסמוכים לאושוויץ, שמהן משתמע שהפצצת אושוויץ הייתה אפשרית, אולם הוא אינו מסביר כיצד הייתה הפצצת מתקני ההשמדה אפשרית. גילברט כתב: "בקיץ 1944... כבר נמצא בידי ממשלת ארצות-הברית מידע מקיף למדי על אושוויץ, לרבות על מקומו ועל מה שמתחולל בו וכן עמדה לרשותה היכולת הטכנית להפציץ, הן את מסילות-הברזל המוליכות אל המחנה והן את תאי הגז במחנה עצמו". דבר דומה הוא כותב ביחס לבריטניה.
דינה פורת, בספרה "הנהגה במלכוד" (1986), הסוקר את תגובת היישוב היהודי בארץ ישראל לשואת יהודי אירופה ומאמציו להצלתם, כתבה: "מפקדי טייסות של בעלות הברית שטסו אז מאיטליה צפונה, היום קצינים בדימוס, הביעו לאחרונה את דעתם, שאפשר היה לבצע את הפצצת המשרפות בקלות יחסית, לו נמסרה להם בשעתו אינפורמציה מדויקת. אך זו כנראה לא נאספה ולא נמסרה להם מהיעדר עניין בנושא". יהודה באואר, בספרו "תגובות בעת השואה" (1983), סוקר את ניסיונות ההתנגדות וההצלה של יהודי אירופה בזמן המלחמה. בפרק העוסק בהפצצת אושוויץ כתב באואר: "ההפצצה לא הייתה כרוכה בבעיות כלשהן. כל הטענות בדבר קשיים טכניים, שבגינם לא הפציצו את המחנות, אינם אלא דברים בעלמא כי לא היה בכך כל קושי". במאמר שפרסם בעיתון הארץ ב-2013, טוען באואר, כי מידע אמין אודות ההשמדה באושוויץ הגיע לוושינגטון לראשונה ב-4 ביולי 1944, עם סיכום של דו"ח ורבה-וצלר, וכי הגנרל האמריקאי קארל ספאץ מפקד חיל האוויר ה-15 באיטליה, אכן הציע ב-2 באוגוסט להפציץ את אושוויץ אך לא קיבל הרשאה לכך. הסיבה העיקרית לאי ההפצצה, לדעת באואר, היא החלטה שקיבלו ראשי המטות המשולבים בוושינגטון בינואר 1944, על פיה אין להשתמש באמצעים צבאיים להפצצת מטרות שאינן צבאיות במובהק. הוא טוען כי מבחינה מוסרית היה על האמריקאים להפציץ, אם כי מבחינה מעשית ספק אם בשלב הזה הייתה הפצצה מביאה להצלתם של יהודים.
ברנרד וסרשטיין, בספרו "בריטניה ויהודי אירופה", סוקר את מדיניותה של בריטניה המנדטורית בארץ ישראל, בה שלטה, וכן את מדיניותה בנוגע להצלת יהודי אירופה במלחמת העולם השנייה. הוא כתב: "הפצצה מדויקת של מחנה כגון אושוויץ משדות התעופה שבאיטליה הייתה אפשרית והדבר הוכח ב-13 בספטמבר 1944, כאשר כוח אווירי אמריקאי הפציץ את המכלול התעשייתי של אי גה פארבן שבקרבת אושוויץ". הנרי פיינגולד, שחקר את מדיניות ארצות-הברית כלפי הפליטים היהודים בזמן המלחמה, מסכים כי ההפצצה הייתה אפשרית לביצוע: "מוכח ללא כל ספק כי הפצצת אושוויץ הייתה אפשרית כבר באביב 1944". עם זאת, הוא רואה את הנושא מנקודת ראות רחבה יותר מאשר היתכנות טכנית. במאמרו "מי ישא באשמת השואה?" אודות תוצאות ההפצצה הצפויות, כתב כי "לנוכח הפנטיות הגרמנית בכל הנוגע לשאלה היהודית והקשיים הטכניים הכרוכים בהפצצה מדויקת, היו אז ועדיין ישנם היום ספקות רציניים באשר ליעילות ההפצצה כגורם שיפסיק את ההשמדה". פיינגולד כתב עוד, שגם אם היו המחנות נהרסים לא היו נפסקות רציחות היהודים, שכן היו לנאצים דרכים אחרות לבצען.
כל החוקרים שהוזכרו לעיל הם היסטוריונים של השואה ושל מדיניות פליטים. הם אינם היסטוריונים צבאיים ולא ערכו מחקר מקיף לגבי האפשרות ההיפותטית של המבצע הצבאי להרס מתקני הרצח. הם סברו כי בעלות הברית לא הוציאו לפועל את הבקשות החוזרות ונשנות שהובאו בפניהן להריסת מתקני הגזים ולהריסת מסילות הברזל מהטעם הפשוט שלא היה אכפת להן די מן הדבר, כפי שניסו להוכיח בעיקר פורת וויימן. פורת כותבת: "אין מנוס מן המסקנה המרה שבעלות הברית פשוט לא רצו להפציץ את אושוויץ, משום שהיו אדישות לגורל היהודים שהיו בה".