Orientace poštovních holubů není do dnešní doby zjištěna a spolehlivě vyřešena, protože existuje mnoho různých teorií. Mnoho lidí se o to pokusilo, aby se i vědeckou cestou přišlo na kloub této záhadě. Každý badatel se zabýval touto otázkou podle vlastní metody a vytvořil si vlastní teorii, byly to však jen pouhé domněnky. Něco jistého a konkrétního nikdo objevit nemohl, protože nemohl a nedovedl dokázat pravdivost svého tvrzení.
Někteří odborníci se domnívají, že paměť holuba je úzce spojena s orientační schopností. To by obstálo tehdy, kdyby holub znal cestu z místa svého vypuštění až k svému holubníku a tuto cestu by si pak mohl zapamatovat. Holub je však dopravován v cestovním koši, v zavřeném voze, mnohdy spoustu kilometrů, než se dostane na místo svého vypuštění a tak z cesty nic nevidí. Nemůže si tedy nic pamatovat a přece ihned po vypuštění najde správný směr a za určitou dobu i svůj holubník.
Jiní zase dokazují, že orientační schopnost se zakládá na jejich výborném zraku. Zapomínají však na to, že je země kulatá a k tomu, aby holub uviděl na 20 kilometrů, by měl letět ve výši 60 metrů, aby viděl 40 kilometrů před sebe, musí být 300 m vysoko. Aby viděl 400 km před sebe, přes zaoblenost, země musel by letět 15 000 m vysoko. Ze zkušenosti víme, že vypustíme-li poštovního holuba ve výši 900 m, padá holub nejdříve kolmo dolů do výšky 200 až 300 m, pak teprve nabere správný směr a pokračuje ve své cestě domů.
Začátkem třicátých let jsem doprovázel jednu zásilku poštovních holubů z Debrecína. Holuby vypustili před Bruckem, který leží 350 km vzdušnou čarou od Debrecína. V Brucku, pro nepříznivou polohu nádražní budovy, jsme mohli umístit koše jen tak, že jejich dvířka se dala otevřít směrem na západ, to je na opačnou stranu správného směru na Debrecín. Přesto však, když jsme vypustili přibližně 3 000 poštovních holubů, uletěli v západním směru pouze 200 až 300 m, nevystoupili ani do výše 50 m a již se ihned obrátili do správného směru a zmizeli před našimi zraky. Protože byli v Brucku poprvé, nemohli znát cestu a také z 50 m výšky nemohli vidět ani do Debrecína. Byli vypuštěni v opačném směru, a přesto se bez váhání dali správným směrem a našli své domovy.
Ačkoliv je poštovní holub obdařen zvláště ostrým zrakem, není možné, aby se orientační schopnost zakládala pouze na zraku, protože ze zkušenosti víme, že poštovní holubi, kteří byli vypuštěni několik set metrů od svých domovů, a kteří neviděli ani domov, ani místo svého posledního vypuštění, obrátili se přesto ihned správným směrem.Mnoho lidí se domnívá, že poštovnímu holubu pomáhá při orientaci čich. I to je nesprávná teorie, protože čich poštovního holuba není příliš ostrý a vyvinutý.
Je nesporné, že výborný zrak poštovního holuba hraje velkou roli při orientaci, zvláště při delších tratích, kdy je nebe pod mrakem a obzor zahalen do mlhy. Přesto však musí existovat něco, co vede poštovního holuba neomylně do správného směru nad lesy, poli, horami a údolími, protože ihned po vypuštění najde větší část poštovních holubů správný směr, jiní zase krouží delší či kratší dobu, dokud nedosáhnou určité výšky, pak náhle naberou správný směr a zmizí, jako kdyby předešlým kroužením se chtěli přesvědčit o správnosti směru.
Heuskin, starý belgický chovatel, uvádí orientační schopnost poštovního holuba do souvislosti s elektrickými a magnetickými vlnami. Říká, že atmosféra je vždy nabita elektřinou. Je-li nebe modré a je-li klidné počasí, je elektřina pozitivní. Síla magnetického pole je různá a mění se podle ročních období, počasí, teploty a denní doby. Mraky, protože obsahují vodní páry, vedou elektřinu lépe. Magnetická pole mají vliv na všechny živé bytosti a holubi, kteří létají kolem svých holubníků, zvykli si na místně působící magnetické pole, které pak poznají z jakékoliv vzdálenosti a dovedou je také rozlišit. Právě proto je lhostejné, kde jsou vypouštěni, vyhledají si svá magnetická pole a po nich se vrátí do svých domovů. Heuskin provedl velmi zajímavý pokus. Vypustil jednoho ze svých dobře vyvinutých poštovních holubů do zahrady. Holub vystoupil do výše asi 4 m a rychle přilétl na stupátko a vlétl do holubníku. Krátce nato zalepil jedno oko holuba a vypustil ho z dřívějšího místa. Po několikavteřinovém váhání holub opět vletěl do holubníku. Heuskin teď přilepil dva kousky papíru před oči holuba tak, aby zabránil pohledu dopředu. Holub po krátkém hledání i tak našel cestu k holubníku. Pak úplně zalepil obě oči holuba a vyhodil ho na dřívějším místě do vzduchu. Po krátkém kroužení se holub usadil na sousední střeše a za hodinu byl v holubníku. Heuskin příštího dne zalepil náplastí jedno ucho téhož holuba a vypustil ho opět ze zahrady. Holub ihned vyletěl do výšky, dlouho kroužil, pak zmizel a do holubníku se vrátil teprve za dva dny a náplast na uchu již neměl.
Příští týden zalepil Heuskin obě uši téhož holuba a za krásného slunného počasí ho vypustil ze své zahrady z obvyklého místa. Holub vyletěl nezvykle vysoko a ještě k večeru létal stále ve výšce. Domů se vrátil za tři neděle a bez náplastí.
Heuskin z těchto pokusů usoudil, že magnetické pole působí na orientační schopnost holuba prostřednictvím nervů sluchu. Podotýká však, že i nos hraje určitou roli při orientaci, protože podle jeho pozorování holubi, u nichž je poraněn nos nebo horní část zobáku, přestože byli úplně vyléčeni, stali se naprosto neschopnými pro dálkové lety. Povětrnostní podmínky a počasí mají velký vliv na let poštovních holubů, jako bouřlivé nebo deštivé počasí, které samozřejmě návrat holubů ovlivňuje. Míním tím doposud nevysvětlitelné a nevyřešitelné případy, kdy se poštovní holubi vypouštění ve vzdálenosti 200–300 km vrátili domů s velkým zpožděním, přestože po dobu celé jejich cesty bylo krásné počasí a vál jen mírný vítr. Podle pozorování se poruchy nejčastěji vyskytují při jižních váncích. Vzpomínám na dobu, kdy jsem začínal s chovem poštovních holubů. Dobře si pamatuji, s jakými obavami jsme vypouštěli naše holuby při jižním větru, protože ztráta jedinců, ale i celých hejn se udála vždy za takových povětrnostních podmínek. Zkoušky prováděné v blízkosti silných vysílaček potvrdily jejich nepříznivý vliv na orientaci poštovních holubů. Prozatím je orientační schopnost poštovního holuba nerozluštěným problémem. Prováděnými pokusy se dosud nikomu nepodařilo uspokojivě dokázat, že má poštovní holub zvláštní orgán pro orientaci a čím se vlastně orientuje.
Názor, že holubi mají špatný čich, je velmi rozšířený, a že je ze všech jeho smyslů nejméně vyvinutý, a proto nemůže mít zásadní podíl na orientaci poštovních holubů.
Na základě výzkumu v roce 1970 nesdílí tento názor Ital Floriano Papi. Potvrzují to i jeho novější výzkumy publikované v únoru roku 2004 v časopise „Chování zvířat“, které naznačují, že se poštovní holubi orientují i podle pachů, nebo kombinacemi různých pachů. To upřesňuje 20. srpna 2005 v posledním čísle časopisu Science News.
Experimenty potvrzují, že některé kmeny poštovních holubů se spoléhají na různé podněty, a to i v různé míře. Vědec Charles Walcott na Cornellově univerzitě je schopen prokázat, že jeden kmen poštovních holubů byl velmi zmaten magnetickými anomáliemi na zemi, ty však neměly vůbec žádný vliv na další druh holubů.
Jiné experimenty ukázaly, že se mění vnímání času u holubů s umělým osvětlením, nebo když se pomocí výkonné klimatizace odstraní pachy v holubárně, silně to ovlivní schopnost poštovních holubů vrátit se domů. Holubi, jejichž čich byl nějakým způsobem narušen infekcí nebo léčbou nosních cest léky obsahujícími zinek nebo roztok síranu, mají velké potíže s orientací na území, které je pro ně vizuálně neznámé. Mají-li však delší čas takovou krajinu pozorovat a získat zkušenosti z nového prostředí, přece jen najdou po různě dlouhé době správný směr svého návratu. Jak si holubi mohou udělat představu, kde jsou, jsou-li dopraveni v noci na zcela neznámé místo? Odpovědí je, že používají čichové vjemy. Ve svých momentálních stanovištích si spojují pachy na směry větrů a určí tím místo svého pobytu.
Neexistuje žádný důkaz, že poštovní holubi mohou sledovat cestu a čas své přepravy z holubníku do klecí na závody a tím určit směr a vzdálenost z místa vypuštění do svých domovů. Dalším možným zdrojem informací v krajině je ultrazvukový odraz od hor a velkých vln oceánů přenášený přes atmosféru. Jediný důkaz, že poštovní holubi mohou využívat ultrazvuk pro svou orientaci v neznámém prostoru, je, že třesky z tryskových letadel narušují jejich směr letu i orientaci, je prokázáno, že sluchově postižení holubi při delších závodech mají problémy nalézt svůj domov.
Jiná teorie se snaží prokázat, že dnešní poštovní holubi létají nad hlavními transkontinentálními dálnicemi a z jejich přímého směru odbočují na křižovatkách o 90° a dále pokračují směrem ke svému domovu nad silnicemi nižších tříd používanými lidmi i dopravními prostředky.
(Ukázka ze čtyřdílného souboru knih „Holubi poštovní, domácí a divocí v 21. století“, kterou vydali Emanuel Pangrác, Ing. David Rameš a Pavel Nádvorník.)