跨过伏尔塔瓦河的必要通道
查理大桥横跨布拉格的伏尔塔瓦河，连接东岸老城与西岸小城，使商业活动密集的城区通向城堡和主教座堂。它并非这一带最早的石桥：十二世纪修建的朱迪思桥先承担了这项联络功能。1342年洪水严重破坏旧桥，恢复稳定渡河通道遂成为城市建设的重要问题。
考古研究表明，新桥的路线向上游、即旧桥以南移动了数十米。因此不能把查理大桥说成在朱迪思桥原有各桥墩上直接加高而成。旧桥残段后来有的成为建筑材料，有的融入两岸房屋，今天辨认这两代桥，需要同时利用河床调查、考古剖面和历史街区研究。
查理四世的工程与分期建造
查理四世支持修建新桥。加伊多绍娃的研究指出，1348年已为新桥征收税款，1357年工程开始，早期与奥托师傅有关，之后由彼得·帕尔勒及其工坊推进。由君主主持、工匠集体施工的过程，不宜简化成一位建筑师独自完成。
完工年代的研究记述并不一致：艺术史研究叙及约1380年的建造完成，工程论文常列1406年，而考古研究将新桥全面发挥作用放在十五世纪初。它们不足以证明一个无争议的首次开放日。较稳妥的叙述是区分1357年动工、后续建造与早期通行，不把长时段工程压缩成一次剪彩。
砂岩外壳与内部填砌
桥体长约五百一十六米，桥面宽约九至十米，平面略呈曲折的S形；连续石拱的跨度并不完全相同，研究所列主要跨度约为十六点六至二十三点四米。厚重桥墩把各跨连接起来，整个桥体需要连同河床基础一起理解。
泽曼等人的材料模型区分了拱券中较规则的砂岩砌体、侧墙中排列较不规则的石块，以及内部碎石和灰浆填砌。外观整齐的石面并不等于内部全部由同样整块砂岩构成。对历史材料的分析还发现，原填砌中的石灰胶结料具有水硬性；桥的承载能力来自砌块、接缝、填心与基础的共同作用。
河床基础是长期难题
在水流中支承石拱，比在岸上砌墙复杂得多。工程研究记载早期桥墩基础使用木格架或木箱一类构造；后来修缮不断改变这些部位，故现有桥墩不能全部视为十四世纪原状。洪水冲走基础周围沉积物，会使桥墩下沉、偏转，继而拉开相邻拱券的接缝。单纯增加桥体刚度，并不能消除这种基础位移造成的危险。
维察尼与采伊卡对历次灾害和结构模型的研究，特别指出1432、1496、1784和1890年的破坏。十九世纪末至二十世纪初，部分桥墩改用或增设沉箱基础，以减轻冲刷风险。1890年损毁的桥跨须经过重建才能恢复连续通行，显示古桥的存续依靠反复维修，而非一次建成后永久不变。
日常交通与王室仪式
大桥把河流两侧连成可步行往返的城市空间，也被用于王室仪式。加伊多绍娃将老城桥塔的雕刻与加冕前游行路线联系起来：查理四世、瓦茨拉夫四世和守护圣人的形象，使过桥同时成为观看王朝权威的过程。这是对建筑与仪式关系的历史解释，并非桥塔只有单一用途的证明。
桥面今天醒目的雕像群也有后来增添的层次。中世纪桥体、桥塔装饰与多数巴洛克式桥上雕像不能混为同一时期作品。二十世纪大修期间，桥梁转为步行使用，交通方式随保护需求改变，跨河联络功能则继续保留。
维修材料也会带来损伤
二十世纪修复曾用新砂岩薄块替换旧石表面，并以波特兰水泥浆连接。普日克里尔等人通过钻芯、孔隙与盐分分析发现，部分修补形成新石、水泥层和旧石残部的复合结构；低渗透性的水泥层妨碍水分迁移，容易促成可溶盐积聚、结晶和表面剥落。
这类结果提醒人们，外表焕新并不能代替材料相容性的检验。古桥保护既须防止桥墩受冲刷，也须处理渗水、盐害和新旧材料的差异。历史上的持续通行，是建造、灾害、修复和用途调整共同留下的结果。