關於石窟開鑿的先後，似乎可從窟前明窗大小來論定。第18、19、20窟的主尊服裝造型，都是偏袒右肩的「右袒袈裟」，三窟開鑿算是一體，任平山〈雲岡第十九窟明窗──再論曇曜五窟〉認為最初在不夠堅硬的砂岩斬山開鑿，沒完整經驗可借鑑，所以第20窟前壁坍塌成為露天大佛；19窟也不得不向內退縮，再重新開鑿穹窿頂的主尊，明窗也和後來的16、17窟一樣形製變小，以避免再次大崩坍。

但王建舜《雲岡石窟藝術審美論》說法與此相反：

第16窟應該是曇曜五窟最早開鑿的洞窟和最先雕造的佛像。它是按照拓跋鮮卑人的標準形體所雕刻追思遠祖的人格紀念像。因而在人體造型和服裝制式等方面，所流露的現實生活的情愫濃郁，而宗教的程式和戒律淡薄。

第18窟、19窟、20窟三尊佛裡特徵明顯又風格一致的本尊佛像，完全有可能是工匠們按『人主』的特徵雕造完第16窟和第17窟的佛像後，才恰逢獅子國的僧人奉持三尊佛像樣板來到平城，便依此樣式雕造完全符合造像量度和佛陀聖格特徵的這三尊本尊佛像。

前文已說過16窟、17窟分別代表文成帝與景穆帝，所以這並非鮮卑遠祖，《魏書．釋老志》說曇曜白帝「開窟五所，鐫建佛像各一」，其目的原不在追思遠祖，而是為使佛法永存，

而且胡僧到魏也不是從獅子國邪奢遺多、浮陀難提等五人開始，曇曜之前的道人統師賢便是罽賓國人；又北涼被滅，人民移徙至平城，必然帶來開鑿石窟技術，宿白〈雲岡石窟分期試論〉就說：「從窟的整體安排到各種形象及其細部的雕刻技藝，水準都很高，這絕不會都是北魏恢復佛教後不久就能夠突然產生的。」

所以再回到從明窗大小推斷開窟先後：如為了美感、採光、輸運廢棄石料方便、清晰目睹巨大石佛尊容，以引發崇拜畏愛心理等因素，現今有明窗的四窟，不應只第18窟有較大明窗，開闢較大明窗應該是最先的營造法才合哩理；只是第20窟前壁嚴重崩毀（現今第十八窟明窗西側尚見有一道裂隙用鐵質細腰加固），這才使得後續開鑿的19、17、16三窟明窗變小，且16窟比17窟還更小。