諸葛亮晚年一心想與曹魏爭奪中原，曾率軍五出祁山，北伐曹魏，最終都因蜀魏雙方力量是殊鋒羽而歸。他本人也於第五次北伐時，因病卒於五丈原軍營中，“出師未捷身先死”，成為他絡生的遺憾。但他在北伐中所發明的“木牛流馬”，千百年來一直為人們津津樂道，並給後人們留下了千古之謎。

關於諸葛亮的木牛流馬，在史書中多有記載。《三國志·諸葛亮傳》載：“建興九年春二月，亮復出軍圍祈山，如以木牛運。”“十二年春，亮由斜谷出，始以流馬運。”《三國演義》第一百零二回記載，諸葛亮率軍復出北伐，與司馬蠡對峙於祁山。由於大軍遠離蜀地，為解決軍中的糧草軍需供應問題，派人於祁山前的葫蘆谷內大造“本牛流馬”。諸葛亮還提供了詳細的說明書：木牛者，“方腹曲頭，一腳四足，頭入領中，舌著於腹。載多而行少，宜可大用，不可小使；特行者數十里，群行者二十里也。……。每牛載十人所食一月之糧，人不大勞，牛不飲食”。流馬“尺寸之數，肋長三尺五寸，廣三寸，厚二寸二分，左右同。”此外，關於木牛流馬各部分零件的具體尺寸也都有詳細的記載。

尤引人注目的是，《三國演義》中對木牛流馬的記載幾乎到了神乎其神的地步。木牛流馬造出之後，“宛然如活者一般，上山下嶺，各盡其便”。諸葛亮派右將軍高翔，引一千兵駕著木牛流馬，從川內直抵都山大寨，往來搬運糧草，解決了出川作戰的十萬大軍的糧草供應問題。

當司馬懿得知蜀軍造出木牛流馬之事後，便派人偷襲蜀軍的運糧隊伍，搶得了幾匹木牛流馬，回到軍營中加以仿造，不到半個月，也造成二千餘匹，與蜀軍所造幾無二致，奔走進退如活的一般，便用它去陝西搬運糧草，“往來不絕”。哪知這恰恰中了諸葛亮的計。原來，這木牛流馬錶面看來都差不多，但在口舌之內卻有相當重要的機關。

諸葛亮看到魏軍開始用仿造的木牛流馬搬運糧草，便派大將王平帶領一千軍兵，假扮魏人，襲擊魏軍的運糧隊伍，驅散魏軍押送糧草的兵士，將木牛流馬趕向蜀營。當魏軍追來時，王平命蜀兵扭轉木牛流馬內的舌頭，皆棄於道上，然後且戰且走。魏軍重新奪回了木牛流馬，但他們萬萬沒有想到，此時的木牛流馬再也不聽使喚了，任憑軍士們怎麼驅趕，牛馬紋絲不動。正當魏軍無可奈何之際，四周殺聲四起，魏延、姜維帶兩路蜀軍殺來，與此同時，王平又殺了個回馬槍。三路夾攻，魏軍大敗。得勝後的蜀軍將木牛流馬的舌頭重新扭轉，它們又能行走自如。這樣，魏軍不僅丟了大批糧草，還幫助蜀軍造了二千多匹木牛流馬。

正因為木牛流馬有諸多如此傳奇的地方，它也就越傳越廣，越傳越神奇。從史書中所載的關於木牛流馬的詳細尺寸等資料來看，木牛流馬應該確有其物。但問題在於，儘管史書對其有詳盡的尺寸描繪，但卻沒有任何實物或圖形流傳下來，後人難以複製，也就無法窺測其中的奧妙與機竅。

目前大多數教科書都籠統地說，木牛流馬是諸葛亮發明的一種運輸工具。到底是一種什麼樣的運輸工具呢？有學者認為，諸葛亮的木牛流馬實際上就是如今在四川地區仍大量存在的四輪車與獨輪車。所謂的木牛，就是四輪車；所謂流馬，就是獨輪車，它在四川又叫雞公車。這兩種運輸工具的尺寸雖然與史書記載中的木牛流馬不盡相符，但從其工作原理上來看，有它成立的理由：木牛的載重量比較大，行進緩慢，比較適宜在平緩的道路上執行；流馬則是專門用於山區運輸的工具。諸葛亮北伐曹魏，所需糧草需從遙遠的川西平原運到秦隴地區，沿途既有平原，也有山地。

尤其是出川的“蜀道”，艱險崎嶇，沿江的許多棧道開鑿於峭壁之上，又窄又險，有的只有一米多寬，也只能容納流馬這種獨輪車透過。另外，蜀漢偏處西南一隅，土地人力都有限，馬匹也有限。為了與北方曹魏的騎兵抗衡，大多數馬匹都被用於作戰。運輸糧草大多要靠人力，而以人工為主的木牛流馬恰恰彌補了這一缺陷，故而被蜀軍大規模地使用。

陳從周、陸敬嚴根據文獻及實地考察川北廣元一帶現存的古棧道遺蹟、及其寬度、坡度及承重等因素後指出，木牛流馬是獨特的獨輪車，其車形似牛似馬，具有特殊的運輸功能。木牛有前轅，引進時人或畜在前面拉，還有人在後面推。流馬不是四輪車，它與木牛大致相似。但流馬沒有前轍，進行時不用人拉，僅靠推，車形似馬。

對上述看法持有疑問的人指出，獨輪車、四輪車的機械原理十分簡單，而且獨輪車在此之前就已存在了，若諸葛亮只不過是“沿用而已，何至於史書上大書特書呢？因此，諸葛亮的木牛流馬究竟是什麼樣子的，至今仍然是一個謎。