在《三国志》、《三国演义》中，都有诸葛亮制作木牛、流马的记载。《三国志》记录说：“九年，亮悉出祁山，以木牛运，粮尽退军，与魏将张郃交战，射杀部。十二年春，亮悉大众由斜谷出，以流马运，据武功五丈原，与司马宣王对于渭南。”在建兴九年时，诸葛亮再出祁山，用木牛运输粮食。粮尽退兵，与魏将张部交战，将其射死。建兴十二年春，诸葛亮率领军队从斜谷开出，用流马运输物资，占据武功县五丈原，与司马宣王在渭水之南对垒。
《三国演义》描写的则更为生动：“忽一日，长史杨仪入告曰：‘即今粮米皆在剑阁，人夫牛马，搬运不便，如之奈何？’孔明笑曰：‘吾已运谋多时也。前者所积木料，并西川收买下的大木，教人制造木牛流马，搬运粮米，甚是便利。牛马皆不水食，可以昼夜转运不绝也。’众皆惊曰：‘自古及今，未闻有木牛流马之事。不知丞相有何妙法，造此奇物？’孔明曰：‘吾已令人依法制造，尚未完备。吾今先将造木牛流马之法，尺寸方圆，长短阔狭，开写明白，汝等视之。”
罗贯中在《三国演义》中写了制作木牛、流马的方法：
造木牛之法云：“方腹曲头，一脚四足；头人领中，舌着于腹。载多而行少；独行者数十里，群行者二十里。曲者为牛头，双者为牛脚，横者为牛领，转者为牛足，覆者为牛背，方者为牛腹，垂者为牛舌，曲者为牛肋，刻者为牛齿，立者为牛角，细者为牛鞅，摄者为牛轴。牛仰双辕，人行六尺，牛行四步。每牛载十人所食一月之粮，人不大劳，牛不饮食。”
造流马之法云：“肋长三尺五寸，广三寸，厚二寸二分：左右同。前轴孔分墨去头四寸，径中二寸。前脚孔分墨二寸，去前轴孔四寸五分，广一寸。前杠孔去前脚孔分墨二寸七分，孔长二寸，广一寸。后轴孔去前杠分墨一尺五分，大小与前同。后脚孔分墨去后轴孔三寸五分，大小与前同。后杠孔去后脚孔分墨二寸七分，后载克去后杠孔分墨四寸五分。前杠长一尺八寸，广二寸，厚一寸五分。后杠与等。板方囊二枚，厚八分，长二尺七寸，高一尺六寸五分，广一尺六寸：每枚受米二斛三斗。从上杠孔去肋下七寸：前后同。上杠孔去下杠孔分墨一尺三寸，孔长一寸五分，广七分：八孔同。前后四脚广二寸，厚一寸五分。形制如象，长四寸，径面四寸三分。孔径中三脚杠，长二尺一寸，广一寸五分，厚一寸四分，同杠耳。”
罗贯中记述的方法非常详细，但这有没有可能是小说家靠丰富的想象力所描写的“虚妄之言”呢？木牛、流马并没有实物流传于世，也没有留下任何的设计草图。《诸葛亮集》中对木牛、流马也进行了描述，但是很遗憾，也没有记录这两种神奇运输工具的图形。
后世的科学家对木牛、流马进行研究时也非常挠头。《南齐书祖冲之传》认为，木牛、流马是一种技巧高妙的自动机械：“以诸葛亮有木牛流马，乃造一器，不因风水，施机自运，不劳人力。”祖冲之那个时代，木牛、流马还没有失传。祖冲之在木牛、流马的基础上发明了更为先进的自动机械。遗憾的是，祖冲之的改进版木牛、流马也在历史的烟云中隐去了踪迹。
还有学者认为，所谓木牛、流马，就是四轮车和独轮车。郭沫若主编的《中国史稿》中写诸葛亮“创制木牛流马运粮车，开展山区运输”。至于何种是四轮何种是独轮，也存有争议。宋代时高承在《事物纪事》中写道：“木牛即今小车有前辕者，流马即今独推者是。”范文澜则在《中国通史简编》中讲“木牛是独轮车，流马是四轮车”。孰是孰非，难以分辨。
还有一种观点认为，木牛、流马其实是一种东西，就是普通的独轮车。宋代陈师道《后山丛谈》写道：“蜀中有小车独推，载人石，前如牛头。又有大车用四人推，载十石，盖木牛流马也。”《宋史》、《裨史类编》也认同这种说法。
木牛、流马，一个中国机械史上神秘的传说，真面目竟然就是普普通通的独轮车？这显然不能让人信服。诸葛亮本人并没有为我们留下可以信服的史料，木牛、流马到底为何物，只能留待后人探索。
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