ดาวฤกษ์ที่ระเบิดเป็นซูเปอร์โนวานั้นจะเรียกว่า ดาวฤกษ์ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวา (progenitor star) มีดาวฤกษ์สองประเภทที่สามารถระเบิดออกเป็นซูเปอร์โนวาได้ ได้แก่ ดาวแคระขาวและดาวมวลมาก ในซูเปอร์โนวาประเภท Ia แก๊สที่ตกลงสู่ดาวแคระขาวจะทำให้มวลของมันเพิ่มขึ้นจนใกล้ระดับวิกฤตที่เรียกว่า ขีดจำกัดจันทรเศขร ส่งผลให้เกิดการระเบิด ส่วนในซูเปอร์โนวาประเภท Ib และ Ic และซูเปอร์โนวาประเภท II ดาวฤกษ์ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวาจะเป็นดาวมวลมากที่หมดสิ้นเชื้อเพลิงที่จะสร้างพลังงานให้กับปฏิกิริยานิวเคลียร์ฟิวชั่นภายในดาว และจึงยุบตัวลง โดยมีอุณหภูมิสูงมากในขณะที่เกิดการระเบิด การมีอยู่ของพัลซาร์ในเนบิวลาปูหมายความว่า ในอดีต ดาวฤกษ์ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวาจะต้องก่อให้เกิดซูเปอร์โนวาที่ยุบตัวในแกนกลาง ในขณะที่ซูเปอร์โนวาประเภท Ia ไม่ก่อให้เกิดพัลซาร์

แบบจำลองการระเบิดซูเปอร์โนวาในทางทฤษฎีได้เสนอว่า ดาวฤกษ์ที่ระเบิดและก่อให้เกิดเนบิวลาปูนั้นจะต้องมีมวลราว 9-11 เท่าของมวลดวงอาทิตย์[19][29] ดาวฤกษ์ที่มีมวลน้อยกว่า 8 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ถือว่าเล็กเกินกว่าจะก่อให้เกิดซูเปอร์โนวาได้ และสิ้นสุดอายุขัยโดยวิวัฒนาการตนเองกลายไปเป็นเนบิวลาดาวเคราะห์แทน ในขณะที่ดาวฤกษ์ที่มีมวลมากกว่า 12 เท่าของมวลดวงอาทิตย์จะก่อให้เกิดเนบิวลาที่มีองค์ประกอบทางเคมีแตกต่างจากที่พบในเนบิวลาปู[30]

ปัญหาที่สำคัญของการศึกษาเนบิวลาปู คือ มวลรวมกันของเนบิวลาและพัลซาร์ยังถือว่าน้อยมากเมื่อเทียบกับมวลของดาวฤกษ์ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวาเท่าที่ประมาณกันไว้ และคำถามที่ว่า "มวลที่หายไป" อยู่ที่ใดนั้นยังคงหาคำตอบไม่ได้[18] มวลของเนบิวลาสามารถประมาณได้จากการวัดปริมาณแสงที่ปลดปล่อยออกมาทั้งหมด คำนวณมวลที่จำเป็นต้องใช้ และให้ค่าเป็นอุณหภูมิและความหนาแน่นของเนบิวลา ค่าที่ประมาณนั้นอยู่ระหว่าง 1-5 เท่าของมวลดวงอาทิตย์ โดยค่าที่เป็นที่ยอมรับกันทั่วไปนั้นอยู่ระหว่าง 2-3 เท่าของมวลดวงอาทิตย์[30] ส่วนมวลของดาวนิวตรอนนั้นประมาณว่าอยู่ระหว่าง 1.4-2 เท่าของมวลดวงอาทิตย์

ทฤษฎีที่โดดเด่นในการบรรยายมวลที่หายไปของเนบิวลาปูนั้นมีว่า มวลสัดส่วนมากของดาวฤกษ์ต้นกำเนิดซูเปอร์โนวานั้นถูกพัดพาไปก่อนเกิดซูเปอร์โนวาโดยลมดาวฤกษ์ความเร็วสูง อย่างไรก็ตาม เหตุการณ์ดังกล่าวควรจะก่อให้เกิดเปลือกหุ้มรอบเนบิวลาปู ถึงแม้ว่าจะมีความพยายามสังเกตเปลือกหุ้มเนบิวลาปูในความยาวคลื่นที่แตกต่างกันแล้ว แต่ก็ยังหาไม่พบ[31]