木牛在诸葛亮之前已经存在，诸葛亮不过是将其加以改进用于山地运输。流马为诸葛亮原创，是一种限于特殊地理环境下的漂流运载工具。所谓“流马”，乃是顺流而下之“马”。
木牛流马是中国历史上最具传奇色彩的工具。千百年来，一直为后人津津乐道。
陈寿作《三国志·诸葛亮》传，最后附了一篇诸葛亮所作的《作木牛流马法》，详细记载了木牛和流马的各个零部件或尺寸。陈寿与诸葛亮是同时代的人，他的记载是可信的。遗憾的是，西晋以后，木牛和流马便失传了。
那么，历史上的木牛流马究竟是个什么样子？
在小说《三国演义》中，木牛流马都是用在祁山运粮，行走进退如活牛活马一般，而且不食水草，可以昼夜不停地运输粮食，简直就是一部“永动机”，并且完全看不出木牛和流马在功能方面有什么区别。
受小说影响，无论是过去关于《三国演义》的连环画，还是十多年前拍摄的《三国演义》电视连续剧，在对木牛流马的视觉效果处理上，都是仅以牛头和马头将二者加以区别罢了，至于二者功能方面的特点则无从表现。影响所及，一些致力于复原木牛流马的研究者，也把他们研制的人力机械统称为木牛流马。总之，从小说开始，木牛和流马被一锅煮了。
其实，历史上的木牛和流马，是为了适应不同的地理环境而分别设计的两种完全不同的运载工具。
历史上，诸葛亮对木牛和流马的使用仅仅各有一次。
《三国志·诸葛亮传》记载：
“（建兴）九年，亮复出祁山，以木牛运。”
“（建兴）十二年春，亮悉大众由斜谷出，以流马运。”
可见，历史上木牛是用于祁山的运输，而流马是用于秦岭河谷的运输。
根据史书的相关记载，可以回答的是，在诸葛亮之前，木牛这种运载工具早已经存在。诸葛亮只是改进了木牛，并非木牛的发明者。
《汉书·扬雄传》记载：“汉旧仪云皇帝车驾建五旗。盖谓五色之旗也，以木牛承其下，取其负重致远。”这段话的意思是说，根据记载汉代旧仪的典籍，皇帝出行的仪仗使用五种色彩的旗帜。五色旗用木牛承载，是因为木牛可以承载重物长途行进。
可见在西汉时期，木牛就是作为天子出行时承载大旗的仪仗车辆。由于汉承秦制，木牛很可能在秦朝甚至秦朝以前就已经存在。
那么，这种早已存在的木牛与诸葛亮的木牛是否同一种运载工具呢？
根据对诸葛亮的《作木牛流马法》的分析，估计这两种木牛既有联系，又有区别。
诸葛亮的木牛与原有木牛的区别在于，原有木牛作为天子仪仗车辆，其功能限于载旗，不是用来翻山越岭，主要在平坦道路上行进；而诸葛亮的木牛，其功能是运粮，并且主要用于崎岖山路的运输。因此，有必要对原有木牛加以改造，使之由载旗变为载粮，并且要适应山区运粮的需要。
诸葛亮的《作木牛法》提到的重要零部件，如“覆者为牛背，方者为牛腹”，可能是指经过改进之后用于储藏粮食的方形容器及其上面的覆盖装置。至于“牛舌”、“牛肋”、“牛齿”，以及“牛脚”和“牛足”等零部件，虽然难以一一准确考证其具体功能，但视为属于适应山区运输而改进的刹车装置、平衡装置、承重装置等，应不会有太大的问题。《作木牛法》还特别指出木牛既有运载量大、节省劳力的优点，又有行进速度慢的缺点，强调“宜可大用，不可小使”，即适宜于大规模运输以发挥其优势。这是着重说明经过改进后的木牛的功能特点及使用的注意事项。
诸葛亮制作木牛流马，只是一种不得已的选择。并且，历史已经证明，诸葛亮改进木牛是一次不成功的尝试。
在古代交通条件下，崎岖的山路上的长途运输，若要同时兼顾速度和载重量，使用畜力驮运是最佳选择。这种方式直到近代仍然在西南少数民族地区被普遍采用。如云、贵、川山区的马帮和康藏高原的牦牛队，这些都是为长期实践所证实的山区最佳运输方式。诸葛亮北伐时军粮的运输主要依靠人力，因为蜀汉缺乏足够的马匹。要抗击曹魏的骑兵，有限的马匹首先得用于战场。要在山区长途运输，靠肩挑背扛是难以设想的。如果运输的路程超过一定的距离，肩挑背扛的那点粮食甚至不够运输者途中所需。在缺乏畜力驮运的情况下要想维持大军的粮食供应，就只能在运输工具的改进和发明上想办法。
但无论运输工具如何改进，只要是依靠人力驱动，载重量和速度不可能同时兼顾。木牛载重量虽大，日行二十里的缓慢速度却是它的致命弱点。诸葛亮于建兴九年（231）春二月出兵围攻祁山，以木牛运。到了六月，便因粮尽而退军。这是诸葛亮第一次也是最后一次使用木牛。由此可见，木牛这种经过改进的运输工具，并不能解决大军的粮食供应问题。诸葛亮对木牛的改进实际上是一次并不成功的尝试。
姜维北伐过程中不用木牛，最能说明诸葛亮对木牛的改进并不成功。姜维是诸葛亮亲自选拔的军事方面的继承人，他也数次出兵陇右，与诸葛亮出兵祁山的进军方向大体一致。姜维北伐过程中，同样受到粮食运输问题的困扰，存在着使用木牛的必要性。当时，诸葛亮制作的木牛理应还在，至少制作木牛的工匠必然还在，只要姜维愿意使用木牛，是具备了充分的实现可能性的。但姜维一次也没有使用过木牛，唯一的合理解释只能是木牛并不是行之有效的长途运输工具。木牛既然缺乏实际应用价值，那么木牛被淘汰就是顺理成章的事情了。
诸葛亮之后，作为天子仪仗的木牛仍然在使用，但使用方式后来发生了改变。东晋时，木牛由原来的仪仗车辆已经变为由人抬着行进的仪仗器具。到了北宋时期，负责皇家仪卫的太常寺认为，天子仪仗中的木牛是用于载旗的车辆，改为用人抬着行进不符合古代制度，应当废止不用。于是作为天子仪仗的木牛因废止不用而逐渐在历史上淡出。
流马的功能与木牛有明显区别，是专门针对秦岭峡谷的地理特点而设计的。
在秦岭山脉中有若干条南北走向的河谷，自古以来就是连接川陕的重要通道。斜谷所在的褒斜道便是其中之一。褒斜道是由褒水和斜水两段河谷构成的，褒谷在南，斜谷在北。
《三国志·后主传》记载：
（建兴）十一年冬，亮使诸军运米，集于斜谷口，治斜谷邸阁。十二年春二月，亮由斜谷出，始以流马运。
也就是说，诸葛亮为准备这次北伐，是将粮食运输分为两个阶段来进行的。第一个阶段，在建兴十一年（233）冬季让军队运米，经褒谷抵达斜谷口，并在此修整仓库将粮食集中，作为下一步运输的起点。第二个阶段，是建兴十二年（234）春，将斜谷口仓库的粮食运出斜谷。就是在这一段峡谷之中，诸葛亮使用了流马。
为什么诸葛亮只是在斜谷这一段才使用流马，而不是在整个褒斜道中都使用流马呢？
斜水和褒水都发源于秦岭中的衙岭山，斜谷往北流入渭河，褒水往南流入沔水。褒、斜二水虽然同为一谷，而衙岭乃它们的分水处。
从褒、斜二水的情况来看，褒水由北向南流，与蜀军行军逆向。因此在褒谷这一段路程，诸葛亮只能派军队运粮，用了一个冬天的时间，先将粮食集中到斜谷口的仓库。由此以北，斜水顺流而下，可以使用水上运载工具将粮食运出秦岭河谷直达渭河之滨。
对诸葛亮的《作木牛流马法》的分析，可以证明流马是一种特殊的漂流运载工具。
诸葛亮关于木牛和流马的制作方法，在文字表述上有非常明显的差异。“作木牛法”着重讲木牛的零部件的形状，讲木牛的速度和载重量，却不讲木牛零件的具体尺寸；“作流马法”着重讲流马零部件的尺寸和载重量，却不讲零部件的形状，特别值得注意的是，不讲流马的行进速度。
由于在诸葛亮之前，已经有作为天子仪仗车辆的木牛，诸葛亮只是将原有的木牛加以改进，使之适应祁山的地理条件。既然有实物作为参照，因此木牛不必一一标出具体尺寸。诸葛亮之所以详细标明流马各零部件的具体尺寸，显然是因为蜀汉工匠过去从来没有见过这种运载工具，标明尺寸才会成为必要。可见流马是诸葛亮的原创，是针对斜谷的具体地理条件专门设计的运载工具。
那么，《作木牛流马法》不讲流马的行进速度，又说明了什么呢？
制作一件运输工具而不考虑其行进速度，似乎是不可思议的事情。显然，这绝不可能是诸葛亮的疏忽大意所致，恰恰说明作流马法的这种文字表述特点隐含着某种非常重要的信息。
从《作木牛流马法》的记载来看，流马的载重量很小。有学者考证，流马的运载量大约只相当于木牛的四分之一。既然载重量很小，就更需要依靠行进速度来弥补其缺点，否则流马便没有任何实用价值。而在古代秦岭河谷的地理条件下，只有一个办法可以达到快速运输——那就是顺水漂流。
秦岭河谷水急石大，多有浅滩，大型的漕运船只无法航行。从流马零部件的尺寸来看，流马就是针对这种情况设计的一种小巧灵活的水上漂流运载工具。由于斜谷一段是顺流而下，流马的速度取决于水的流速，而山区河流落差大，顺流而下速度必然不慢，并且斜谷这一段全长不足50公里，因此，诸葛亮的《作木牛流马法》才会对流马的速度略而不记。
这种漂流运载工具之所以称“马”而不称“牛”，可能是因为马与牛相比，具有载重量小而速度快的特点。由此可见，所谓流马者，乃是顺流而下之“马”也。流马大概就是因此而得名吧？
实际上，诸葛亮使用流马在斜谷运粮，只是一种权宜之计。
诸葛亮深知，在整个运粮过程中，流马只能利用斜水的短短一段实行漂流以节省运力，并不能从根本上解决粮食运输问题。《三国志·诸葛亮传》记载，在使用流马运粮之后，因为粮食接济不上而影响北伐的问题仍然存在，因此诸葛亮一旦出斜谷占据渭南的五丈原，便让军队一面驻防，一面种田，作好与曹魏长期相持的准备。
诸葛亮在建兴十二年（234）选择春季出兵斜谷，正好赶在播种季节，只要储运的粮食能够维持到秋收时节，便可顺利实现由长途运粮速战速决向就地屯田长期相持的战略转变。而一旦错过播种农时，整个战略计划便会落空。由此可见，诸葛亮设计并使用流马，是在特定条件下为实现从长途运粮向就地屯田过渡的一种权宜之计。