1978년 보물로 지정되었다. 천마총 금제 관식은 새가 힘차게 날개짓 하는 모습을 연상시키는 좌우대칭의 형태로서 날개를 표현한 부분과 정면의 굴곡 부분으로 구분된다.
신라의 관식 가운데 새 날개 모양을 형상화한 조익형 관식은 북방 시베리아 지역 샤머니즘의 새 숭배사상에서 영향을 받은 것으로 추정된다. 조익형 관식의 시작은 고구려의 관(冠) 문화에서 선행적 요소를 찾아볼 수 있다. 즉 『삼국지(三國志)』, 『주서(周書)』, 『양서(梁書)』, 『후한서(後漢書)』등의 기록에 의하면 고구려인은 고깔처럼 생긴 절풍(折風)이라는 모자를 썼다고 확인된다. 그리고 신분이 높은 귀족들은 비단으로 만든 절풍에 2개의 새 깃을 꽂아 장식하거나, 소골(蘇骨)이라고 불린 금은으로 장식한 관을 썼던 것으로 보인다. 이렇게 새 깃을 꽂은 모자를 조익관(鳥翼冠, 또는 조우관(鳥羽冠)으로 부름)이라 하여 개마총과 쌍영총 고분벽화 등에서 그 모습이 확인된다.
천마총 금제 관식도 이 시기에 널리 유행하던 조익형 관식을 따른 전형적인 예로서 금관총에서 출토된 관식과 매우 유사하다. 출토 당시 상황에 의하면 피장자에게 직접 착장된 모습이 아니라 덧널 안의 부장곽에서 나비 모양 관식과 함께 출토되었다고 알려져 있다. 새가 힘차게 날개짓 하는 모습을 연상시키는 좌우대칭의 형태로서 날개를 표현한 부분과 정면의 굴곡 부분으로 구분된다. 한 판으로 만든 것이 아니라 고깔 모양 내관의 앞부분에 변형 용문을 투조한 판을 직경 0.5㎝ 크기의 쇠못으로 고정하여 접합하는 방법이 사용되었다. 그트머리 부분은 단면이 ‘∧’ 모양이며 윗부분은 방패 모양으로 만들었는데 상부는 굴곡지며 2개의 호선으로 3개의 봉우리가 표현되었다. 좌우에는 뚫음장식의 매우 곡선적인 새날개 모양이 5개의 작은 못으로 접합되었다.
관식의 내면에는 복잡한 무늬를 뚫어 표현하였는데 당초 줄기문과 유사하게 보이지만 당시 주로 사용된 용 무늬의 변화된 형태로 보는 것이 타당하다. 이러한 문양은 이보다 앞선 시기인 금관총 관식에서 찾아 볼 수 있고, 관식 이외에도 황남대총 남분 출토 금동 모관, 은모관, 은과대, 금동 재갈 등과 같은 신라의 금속공예품 전반에서 확인된다. 사실적으로 표현되었던 같은 시기 백제의 용 문양과 달리, 신라의 용 문양은 사실성이 배제되고 형태가 간략하게 표현됨으로써 도식화된 경향을 보인다. 투조된 용무늬의 가장자리에는 뒷면에서 두드려 장식된 연속점 무늬가 표현되어 있고, 관식의 테두리에는 연속점 무늬와 파도 모양 점 무늬가 베풀어져 있다. 이곳에는 약 400개 이상의 원형 달개가 금실로 촘촘히 매달아 화려하게 장식되었다. 원형 달개인 보요장식은 중앙아시아의 보요관에서 처음 등장한 것으로, 우리나라에는 4세기를 전후하여 중국을 통해 전해졌다. 신라뿐 아니라 동 시기 고구려와 백제의 금속공예품에도 보요장식이 많이 등장하는데, 신라의 공예품에서는 주로 관, 관식, 과대에서 많이 확인된다.