La restauración ha dado la oportunidad al Gabinete de Documentación Técnica y al Laboratorio de Análisis del Museo de estudiar la obra, y sacar una serie de conclusiones acerca del estado de conservación, materiales utilizados por el artista y su técnica pictórica.

En definitiva, el estudio técnico ha mostrado el buen estado de conservación del cuadro y ha ubicado la preparación del Felipe II a caballo más cercana a las que Rubens estaba realizando en Flandes, que son diferentes a las preparaciones que ejecutó en Madrid. De igual forma, ha podido demostrar técnicamente que las ampliaciones son añadidos posteriores realizados por otro pintor, pudiéndose precisar el tamaño original del cuadro que pintó Rubens.