Arkeologiske utgravninger indikerer at det omkring 2600 f. Kr. ble gravd to konsentriske halvmåneformede grupper av hull (hull Q og R) i midten. Igjen finnes det lite men temmelig sikre dateringsbevis fra denne fasen. Hullene inneholdt 80 stående blåstener (de blå på plankartet) hentet fra Preseli Hills, 250 km unna i dagens Pembrokeshire i Wales. Stenene, som veide omkring fire tonn hver, besto i hovedsak av flekkete doleritt, men inneholdt også noe ryolitt samt vulkansk og kalkaktig aske. Steinen som er kjent som (1), en seks tonn tung gigant av grønn glimmerholdig sandstein som er dobbelt så høy som blåsteinene, er også fra Wales og kan ha stått der som en ensom kjempemonolitt.