«Неизвестная» до сих пор остаётся загадкой художника. Ни в письмах, ни в дневниках он не оставил упоминаний о личности неизвестной.
Существует неподтвержденная легенда, что прототипом к картине послужила курская девушка крестьянка Матрёна Саввишна, вышедшая замуж за дворянина Бестужева (чье личное имя не указывается, что подтверждает легендарность истории). Крамской познакомился с ней в Санкт-Петербурге и был пленён её красотой. Но в частном собрании Д. Фридриха в Праге хранится этюд, на котором та же женщина изображена, видимо, более достоверно.
Некоторые исследователи творчества Крамского полагали, что моделью, позирующей ему при написании картины, была его дочь София.
Одни искусствоведы придерживались мнения, что прообразом девушки с полотна является Анна Каренина, другие приписывали ей сходство с Настасьей Филипповной Барашковой - героиней романа Достоевского «Идиот». В начале XX столетия барышня с картины стала ассоциироваться с нежной и таинственной блоковской «Незнакомкой». Существует мнение, что незнакомка Крамского – это собирательный образ женщины.