Penélope probó a Odiseo tres veces en la "Odisea". Con Odiseo disfrazado de mendigo, ella le preguntó sobre los viajes, la ropa y la personalidad de Odiseo. En su segunda prueba, Penélope recuperó el arco de Odiseo, declarando que se casará con el hombre que lo ata y hace un disparo perfecto. Para su prueba final, ella solicitó el movimiento de su cama matrimonial, que solo Odiseo sabe que no se puede mover.
Cuando Odiseo regresó a Ítaca, mantuvo su identidad oculta, actuando como un mendigo. Su hijo, Telémaco, llevó a Odiseo a su casa y lo invitó a comer. Ulises tiene la oportunidad de conversar con Penélope, pero ninguno de los dos reveló su verdadera intención o sentimientos, sino que se mantuvo crítico y considerado. Le preguntó al mendigo, que afirmaba haber encontrado al héroe, el destino de Odiseo. Se implica que Penélope, teniendo en mente a Odiseo, sospechaba la verdadera identidad del mendigo.
La segunda prueba de Penélope estaba destinada a demostrar sin duda a todas las partes que Odiseo había regresado. La elección de una competencia de armas le dio a Odiseo una fuerte ventaja sobre los pretendientes inexpertos. Es probable que Penélope haya considerado esto antes de asignar la prueba. Ella también actuó un poco coqueta con los pretendientes por primera vez, para hacerles creer que tenían una oportunidad y para incitar al Odysseus todavía disfrazado a que atara su arco y retomara su hogar.
La prueba del lecho matrimonial fue la última. Penélope había estado cómodamente dormida en su habitación durante la competencia y posterior matanza de los pretendientes. Los estudiosos generalmente están de acuerdo en que ella estaba absolutamente segura, en este punto, de que el hombre era Odiseo, pero continuó probándolo una última vez. Ella ordena a sus doncellas que retiren el lecho matrimonial de su habitación actual. La habitación había sido cerrada desde que Odiseo fue a la guerra. Respondió indignado ante la idea, ya que uno de los postes de la cama era un árbol que aún vivía.