《三国演义》第一百零二回中，有诸葛亮制造木牛、流马的描述，说这种运输工具"搬运粮米，甚是便利，牛马皆不水食，可以昼夜（转运）不绝"。司马懿闻报，派人去抢了数匹，命巧匠仿制二千余匹，并让军士驱驾木牛、流马，到大本营搬运粮草，往来不绝。谁知诸葛亮派人以魏军打扮混入运输队，暗中将木牛、流马口中舌头扭转，牛马便不能行动。正当魏兵疑为怪时，诸葛亮又派五百军土扮作神兵，鬼头兽身，以五彩涂面，边燃放烟火，边驱牛马而行。魏兵目瞪口呆，以为诸葛亮有神鬼相助，不敢追赶，诸葛亮轻而易举地获得许多粮草。这么神奇的运输工具，在当时可算是巧思绝作了，因而有诗赞曰："剑关险峻驱流马，斜谷崎岖驾木牛。后世若能行此法，输将安得使人愁？"由于《三国演义》描绘得太奇妙，以致于不少人认为，所谓木牛、流马纯系小说家的杜撰。
查考史书，可见诸葛亮确实制造过木牛、流马。《三国志·诸葛亮传》记载："（建兴）九年（231），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，据武功五丈原，与司马宣王对于渭南。"上述记载没有《三国演义》描绘得那么神奇，但从中可见诸葛亮以木牛、流马运粮的历史事实。
木牛、流马究竟为何物？《诸葛亮集》中的一段文字，应是可靠的资料："木牛者，方腹曲头，一脚四足，头人领中，舌著于腹。载多而行少，宜可大用，不可小使；特行者数十里，群行者二十里也。曲者为牛头，双者为牛脚，横者为牛领，转者为丰足，覆者为牛背，方者为牛腹，垂者为牛舌，曲者为牛助，刻者为牛齿，立者为牛角，细者为牛鞅，摄者为牛鞭轴。牛仰双辕，人行六尺，牛行四步。载一岁粮，日行二十里，而人不大劳。"这段记载，虽对木牛形象作了描绘，下文还对流马的部分尺寸作了记载，但因没有任何实物与图形存留后世，多年来，围绕着木牛、流马，人们作过许多猜测。
