Има много нерешени въпроси свързани с простите числа. Най-важният от тях е Хипотеза на Риман , която в общи линии твърди, че простите числа са разпределени максимално равномерно. Повечето математици считат, че хипотезата е вярна. Други хипотези:
- Хипотеза на Голдбах : Всяко четно число по-голямо от 2 може да се представи като сума на две прости. Малко по-слабо твърдение, така наречената тернарна хипотеза на Голдбах твърди, че всяко нечетно число по-голямо от 7 може да се представи като сума на три нечетни прости. Тази хипотеза е доказана от Виноградов през 1937 година.
- Хипотеза за простите близнаци : Има безброй много прости числа близнаци, тоест двойки от прости с разлика 2, като например 5 и 7, или 11 и 13.
- Редица на Фибоначи съдържа безброй много прости.
- Има безброй много прости от вида n2 + 1.
- Хипотеза на Льожандър : Винаги има просто число межд n2 и (n + 1)2 за всяко n.
- Хипотеза на Брокар : Винаги има поне четири прости числа между квадратите на последователни прости по-големи от 2.