Frühe Datierungsansätze stützten sich auf Radiokarbondatierungen, Lumineszenzdatierungen und archäologische Funde. Insbesondere Keramik aus der Auswurfschicht am Mühlbach zeigte bereits, dass der Impakt nicht vor etwa 1300 v. Chr. stattgefunden haben konnte. Ältere Arbeiten kamen aus der Zusammenschau unterschiedlicher Verfahren deshalb zunächst zu einem wesentlich größeren Zeitfenster innerhalb der Bronze- und Eisenzeit.

Nicht alle Datierungsverfahren ergaben jedoch übereinstimmende Resultate. Besonders deutlich zeigt sich dies am Tüttensee.

2011 veröffentlichten Doppler und Mitarbeiter Ergebnisse einer Bohrung am nördlichen Ufer des Tüttensees. Sie erschloss eine Sequenz von Torf und Seekreide mit Radiokarbonaltern bis etwa 12.500 Jahre vor heute. Die zusammenhängende Sedimentfolge setzt allerdings erst bei etwa 4500 Jahren vor heute ein; die älteren datierten Ablagerungen liegen darunter. Daraus wurde geschlossen, dass dort eine ungestörte spätglaziale und holozäne Sedimentfolge vorliegt und das Tüttenseebecken folglich nicht erst durch einen Impakt in der Bronze- oder Eisenzeit entstanden sein könne.

Dieser Interpretation widersprachen Vertreter der Chiemgau-Impakt-Forschung. Nach der Rekonstruktion des Impaktmodells liegt die betreffende Bohrung nicht innerhalb der beim Einschlag entstandenen eigentlichen Kraterhohlform, sondern über älteren Ablagerungen außerhalb des kleineren, sogenannten transienten Kraters. Die alten Sedimente würden demnach nicht das Alter der Kraterbildung datieren, sondern den bereits vor dem Impakt vorhandenen Untergrund. Dieses Modell wurde bereits 2011 in einer schematischen Rekonstruktion der Kraterbildung und der Lage der Bohrung dargestellt.

Eine neue Grundlage erhielt die Diskussion durch eine 2021 von Rösch und Mitarbeitern veröffentlichte Untersuchung eines 6,5 Meter langen Bohrprofils aus demselben Bereich am nördlichen Ufer des Tüttensees. Neun für das Altersmodell verwendete Radiokarbondatierungen und 200 Pollenproben zeichnen nach Auffassung der Autoren eine bis in die ausgehende Eiszeit zurückreichende Sediment- und Vegetationsgeschichte nach. Für die Zeit der späten Bronze- und frühen Eisenzeit fanden sie weder einen entsprechenden Hiatus noch eine auffällige Zunahme von Holzkohle oder eine ungewöhnliche Veränderung der lokalen Vegetation. Daraus folgerten sie erneut eine eiszeitliche Entstehung des Tüttensees und lehnten seine Deutung als Impaktkrater ab.

Auch dieser Schlussfolgerung widersprachen Vertreter der Chiemgau-Impakt-Forschung, wiederum mit dem Hinweis auf die Lage der Bohrung. Geophysikalische Untersuchungen werden zudem als Hinweis auf Verformungen unter dem See und einen komplexen Aufbau des Ringwalls angeführt.

Damit berührt die Kontroverse zwei grundlegende Fragen: Was wird mit den jeweiligen Sedimenten tatsächlich datiert? Und kann aus ihrem Alter auf die Nicht-Existenz eines Impakts geschlossen werden, ohne die unabhängig davon vorliegenden Befunde von Schockmetamorphose in die Bewertung einzubeziehen? Die ausführliche Diskussion darüber gehört zur Untersuchung des Tüttensees. Für die Datierung des gesamten Chiemgau Impakts ist jedoch entscheidend, dass inzwischen Befunde vorliegen, die von dieser Kontroverse unabhängig sind.

Den wichtigsten Fortschritt für die Datierung brachten die Untersuchungen der Fundstellen Chieming-Stöttham und Mühlbach.

In Stöttham wurden in Gesteinsproben aus dem archäologischen Schichtverband Reste menschlich bearbeiteter Metalle nachgewiesen. Dazu gehören hoch bleihaltige Bronze und Eisen. Die metallischen Bestandteile sind mit Gesteinsmaterial verbunden, das Schockmetamorphose und starke thermische Veränderungen zeigt. Am Mühlbach wurden ebenfalls Artefakte innerhalb der dortigen Auswurfbrekzie gefunden – darunter Keramik und ein kleiner Eisenstift.

Für die Datierung ist diese Verbindung von besonderer Bedeutung: Artefakte, die Bestandteil von Impaktgesteinen geworden oder unmittelbar in Impaktauswurf eingebettet sind, müssen bereits vorhanden gewesen sein, als das Ereignis stattfand.

Die hoch bleihaltige Bronze von Stöttham liefert einen ersten Anhaltspunkt. Die Bleianteile in Kupferlegierungen nahmen seit dem 11. Jahrhundert v. Chr. zu; eine umfangreichere Herstellung stark bleihaltiger Bronzen setzte etwa um 1000 v. Chr. ein und reichte bis in die frühe Eisenzeit.

Noch aussagekräftiger sind die Eisenfunde. Eisenobjekte waren in Mitteleuropa zunächst ausgesprochen selten. Erst in der letzten Phase der Urnenfelderkultur, Ha B3 ab etwa 900 v. Chr., nahm ihre Zahl deutlich zu. Dass Eisen an zwei voneinander unabhängigen Fundstellen – in Stöttham und am Mühlbach – unmittelbar mit dem Impaktgeschehen verbunden ist, spricht dagegen, dass hier zufällig einige der allerersten vereinzelten Eisenobjekte der Region erfasst wurden. Daraus ergibt sich etwa 900 v. Chr. als plausibler terminus post quem: Der Chiemgau Impakt dürfte nach diesem Zeitpunkt stattgefunden haben.

Weniger scharf lässt sich die jüngere Grenze bestimmen.

In Stöttham selbst sind aus der Hallstattzeit nur sehr wenige Einzelfunde bekannt; aus der folgenden Latènezeit fehlen sie. Daraus könnte zunächst auf eine längere Unterbrechung der Besiedlung geschlossen werden. Der Blick auf das gesamte Kraterstreufeld zeigt jedoch ein differenzierteres Bild: Auch aus anderen Bereichen sind hallstattzeitliche Funde und Grabhügel bekannt. Meist sind sie innerhalb der mehrere Jahrhunderte umfassenden Hallstattzeit allerdings nicht genauer datiert. Eine länger dauernde, flächendeckende Aufgabe des gesamten betroffenen Gebietes lässt sich daraus daher nicht ableiten.

Besonders aufschlussreich ist die Fundstelle Nußdorf-Moosholz, nur wenige Kilometer von Stöttham entfernt. Ihre Nutzung ist seit ungefähr 600 v. Chr. nachgewiesen. Metallfunde – darunter Fibeln, eine Silbermünze und ein beschrifteter Silberring – weisen auf weitreichende Kontakte hin, möglicherweise bis nach Südfrankreich. Der Fundplatz wurde auch mit einer Fernhandelsroute in Verbindung gebracht.

In früheren Arbeiten wurde Nußdorf-Moosholz als unmittelbarer terminus ante quem für den Impakt herangezogen, weil die Fundstelle auf dem Rand der als Impaktstruktur interpretierten Eglsee-Struktur liegt. Diese Argumentation hängt jedoch von der Entstehung der Eglsee-Struktur durch den Chiemgau Impakt ab und kann daher nicht unabhängig von deren geologischer Interpretation verwendet werden.

Unabhängig davon bleibt der archäologische Befund von Nußdorf bedeutsam. Um etwa 600 v. Chr. bestand im betroffenen Gebiet nicht nur eine menschliche Nutzung; die Funde zeigen zugleich eine Einbindung in weitreichende Austausch- und Verkehrsbeziehungen. Ein solches archäologisches Bild spricht dafür, den Impakt vor diese Phase zu setzen, stellt für sich allein jedoch keinen scharfen terminus ante quem dar.

Auch die übrigen archäologischen Befunde mahnen zu einer differenzierten Betrachtung. Ein Impakt dieser Größenordnung könnte sich innerhalb des Kraterstreufeldes unterschiedlich auf die Besiedlung ausgewirkt haben. Einzelne Plätze könnten aufgegeben worden sein, während andere Bereiche weiterhin oder nach vergleichsweise kurzer Zeit wieder genutzt wurden. Eine nur kurzzeitige Unterbrechung müsste sich im archäologischen Befund zudem nicht zwangsläufig erkennen lassen. Entsprechend lässt sich aus den bislang verfügbaren Daten nicht bestimmen, wie lange und in welchem räumlichen Umfang die Besiedlung durch das Ereignis beeinträchtigt wurde.

Interessanterweise zeigt gerade das von Rösch und Mitarbeitern untersuchte Pollenprofil vom Tüttensee um 900 und 720 v. Chr. kurze Phasen mit erhöhten Birkenanteilen und anderen Pioniergehölzen, die als Hinweise auf lokale Unterbrechungen der Landnutzung gedeutet werden. Auch daraus lässt sich kein Impaktdatum ableiten. Der Befund zeigt aber zugleich, wie schwierig es ist, aus lokalen Veränderungen auf die Besiedlungsgeschichte des gesamten Gebietes zu schließen.