抛开小说的虚构部分不谈，历史上的诸葛亮在军事领域虽然没有达到神乎其神的地步，但他确实是一位杰出的政治家，他能够将仅仅一州之地的蜀国治理得能与魏、吴两国平起平坐。由此可见，观众们也难免会对诸葛亮所传说的能够运送军粮的木牛流马的真实性产生好奇。这个传说在历史上到底是否存在？
在相关的文献中，木牛流马的详细尺寸和结构都有所记载。然而，值得注意的是，自汉朝之后的千余年里，却鲜有关于木牛流马的进一步记载，考古学家们也未曾找到木牛流马的实物模型，更无法探讨其背后的机械原理。这使得一些人怀疑，木牛流马或许只是一种虚构的产物，流传于各类文学作品中。
更让人感到疑惑的是，除了罗贯中的小说外，描述三国时期的史料中同样存在关于木牛流马的记载。《三国志》中就提及过两次，第一次出现在《诸葛亮传》中：“亮性长于巧思，损益连弩，木牛流马，皆出其意。”第二次则描述了诸葛亮率领的蜀军与魏国对峙的场景：“建兴九年，亮复出祁山，以木牛运，粮尽退军；十二年春，亮悉大众由斜谷出，以流马运，據武功五丈原，与司马宣王对峙于渭南。”
现在，许多历史爱好者和科学爱好者都试图依据《三国演义》中的描绘，重现木牛流马的设计。在2010年，一位木匠在四川展示了他耗费五个月制作的木牛模型，长度达到2.08米，重量为230斤，内部可容纳400斤大米，并能在崎岖的山路上行走。但这样的设计与普通的四轮车相比，又有何本质区别呢？其他爱好者的仿制作品大多也难以令人满意，无法达到应有的效果。
有学者分析认为，诸葛亮的木牛流马其实就是一种常规的交通工具，可能是根据蜀地特有的地形进行了改良设计。有宋朝的作家陈师道曾写道：“蜀中有小车，独推载八石，前如牛头；又有大车，用四人推，载十石，盖木牛流马也。”而清代的水利专家则认为，木牛应是有前辕的独轮车，流马则是没有前辕的独推小车。这样的解析让人对木牛流马这一历史遗物有了更加全面的理解。
