1971년, 정부는 경주역사 관광지구 종합개발계획을 세우고, 가장 규모가 큰 쌍분인 98호분(황남대총)을 발굴하기로 하면서 작은 155호분을 먼저 시험 발굴하였다. 그런데 뜻밖에도 여기서 금관을 비롯, 총 1만 1,526점의 유물이 출토되었다. 여기서 백화수피(白樺樹皮-자작나무 껍질)에 그린 천마도 2점이 나왔기 때문에, 이 무덤을 천마총(天馬塚)이라고 부르게 되었다.

이 가운데 보존 상태가 상대적으로 좋은 한 점이 1978년에 국보 제207호로 지정되었다. 유일하게 남은 신라시대의 회화작품이기 때문이었다. 1973년 발굴 당시 천마총에서는 자작나무와 대나무, 그리고 칠기로 제작한 말다래(障泥]-흙이 튀지 않도록 안장 양쪽에 늘어뜨려 놓은 천이나 나무껍질 장식)가 각각 1쌍씩 6개가 나왔는데, 그 중 국보로 지정된 백화수피천마도(白樺樹皮天馬圖)만이 세상에 공개되었던 것이다. 이 천마도는 흰 물감으로 그려졌기 때문에 백마의 모습이 뚜렷하다.

2014년 3월, 천마총 특별전을 준비하는 과정에서 새로운 천마도 한 점이 또 확인되었다. 죽제 말다래의 흙과 녹을 벗겨내고 약품처리를 하는 과정에서였다. 죽제 말다래는 얇은 대나무살을 엮어 바탕판을 만들고 그 위에 삼베로 된 천을 덧댄 뒤 천마문양이 담긴 금동판 10개를 금동 못으로 붙여 장식한 것이 확인된 것이다. 발굴 당시에는 녹이 슬어 형태를 알 수 없던 금동판 장식이 바로 천마도였음이 밝혀진 것이다.

이 금동으로 만들어진 세공 말다래의 천마는 회화가 아니라 금동 금속판으로 천마 몸에 비늘 무늬, 마름모 무늬, 점열(點列) 무늬 등을 가득 채웠으며, 눈과 귀 등의 모양이나 목과 꼬리의 갈기도 기존의 백화수피제 말다래의 천마와 유사하다. 다만, 백마가 아니라 황금빛 천마라는 점이 다르다. 이 금동으로 만들어진 천마 세공 말다래는 말 그림이 생생할 정도로 완벽하게 남아 신라 미술 연구에 새로운 전기를 마련할 것으로 기대된다.

이번 전시에는 아직 공개되지 않았던 백화수피 말다래에 그려진 나머지 천마도도 함께 전시되었다. 이는 1970년대의 열악한 기술로는 복원이 불가능했던 것을 41년이 지나 21세기 첨단 보존처리 기술로 이루어 낸 성과라 할 수 있다. 천마총에서 나온 말다래 6개 중, 나머지 대나무 1점과 칠기 1쌍은 훼손이 심각해 형태를 분간하기 어렵다. 이로써 백화수피 말다래에서 나온 2점의 천마도와 대나무 말다래에서 나온 금동 금속판 천마도만이 세상에 공개된 것이다.

천마총의 주인은 신라 소지왕(재위 479~500)또는 지증왕(재위 500~514)으로 추정되고 있다.