John Lloyd Stephens fut le premier à identifier une structure qu'il baptisa «Gymnase» ou encore «Court de tennis». sa disposition lui rappela celle d'une structure semblable, équipée d'anneaux, à Uxmal, qu'il pensait destinée à des «jeux publics». Il fit ensuite le rapprochement avec un texte du chroniqueur espagnol Herrera décrivant le «tlachtli», le jeu de balle tel qu'il était pratiqué par les Aztèques à l'époque de la conquête espagnole. Stephens conclut fort judicieusement qu'un jeu fort semblable existait à Chichen Itzá[6]. il s'agit effectivement non seulement du plus grand terrain de jeu de balle de chichen Itzá - qui en compte treize, mais du plus grande de toute la Mésoamérique[7]. Les dimensions exceptionnelles du Grand terrain de jeu de balle de Chichén Itzá amènent les archéologues à penser qu'il s'agissait ici plus d’une cérémonie que d’un sport. On pense, en s'appuyant notamment sur les grandes fresques en bas reliefs qui entourent le terrain, que lors des grandes fêtes une équipe représentant les forces de l'inframonde (symbolisées par des jaguars) affrontaient une équipe représentant la lumière (sous la forme d'aigles) avec une balle en caoutchouc. Le match pouvait s'étendre sur plus d'un jour et selon les explications des guides sur place, la tête du capitaine de l'équipe gagnante était tranchée par le capitaine de l'équipe perdante. Pour les mayas, c'était un grand honneur ; la tête était ensuite empalée dans le mur prévu à cet effet juste à côté du stade de pelote. Le terrain de pelote présente des caractéristiques acoustiques surprenantes. Si l'on produit un son (par exemple en claquant dans ses mains) à droite du terrain, on peut entendre 7 échos. De l'autre côté, en se positionnant à la gauche, on peut entendre 9 échos. Les chiffres 7 et 9 étaient magiques pour les mayas et apparaissaient fréquemment dans les structures des constructions de cette civilisation.

L’observatoire (également appelé caracol ou escargot en espagnol) fait face à la grande pyramide et permettait aux mayas d’étudier le mouvement des étoiles dont ils avaient une connaissance très précise. Il permet aussi de voir la planète Vénus attribuée au dieu Kukulcan (Dieu principal Maya).

Le temple des guerriers du jaguar possède des fresques qui relatent la conquête de la péninsule par les Toltèques. L'entrée du temple (interdit au public) qui est construit sur une pyramide est délimitée par deux magnifiques piliers, terminés à la base par deux énormes têtes de serpents et précédés par un chaac-mool : cet étrange personnage est sculpté dans la pierre dans une position à moitié couchée et reposant sur les coudes, de telle sorte qu'il soutient sur le ventre un plateau destiné à recevoir les offrandes faites au dieu (les cœurs des victimes sacrifiées). Tout près du temple des guerriers se dresse le temple des mille colonnes, chacune d'elles étant taillée en forme de serpent à plumes.

Un sacbé conduit à 300 m vers le nord, au cénote sacré, de 60 m de diamètre et 20 m de profondeur. Des dragues effectuées dans le cénote ont permis de mettre au jour de nombreux objets d'or et de jade ainsi qu'un nombre important d’ossements (en particulier de jeunes enfants). Ces découvertes ont donné lieu à de très nombreuses interprétations. Certains y ont vu la barbarie d’un peuple sanguinaire pratiquant les sacrifices humains pour apaiser le dieu de la pluie Chac en période de sécheresse : de jeunes vierges chargées de précieux ornements auraient été précipitées au fond du puits au cours d'une cérémonie solennelle qui se déroulait au lever du jour. D’autres estiment aujourd’hui qu’il s’agissait peut-être d’enfants décédés très jeunes et dont le sacrifice avait pour but de permettre la purification ou la résurrection. La version des historiens du pays est toute autre, puisque les fouilles n'ont mis au jour qu'une centaine de corps (devinés grâce aux ossements repêchés) ce qui signifie seulement 100 sacrifices pendant toute leur présence. De plus, il s'agissait souvent de prisonniers et assez rarement de volontaires. Les ossements retrouvés sont majoritairement masculins, ce qui met fin au mythe du sacrifice de jeunes vierges. Il arrivait occasionnellement qu'une victime réussisse à se maintenir à la surface et à survivre jusqu'à midi, auquel cas il était repêché en tant que sauvé des dieux et sa parole était alors écoutée par les prêtres comme prédiction.