木牛流马，为三国时期蜀汉丞相诸葛亮发明的运输工具，分为木牛与流马。史载建兴九年至十二年(231年-234年)诸葛亮在北伐时所使用，其载重量为“一岁粮”，大约四百斤以上，每日行程为“特行者数十里，群行三十里”，为蜀国十万大军提供粮食。不过，确实的方式、样貌现在亦不明，对其亦有不同的解释。
《三国演义》第一百零二回中，有诸葛亮制造木牛流马的描述：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。”众大喜。
紧接着介绍了制造木牛之法：方腹曲头，一脚四足;头入领中，舌着于腹。……每牛载十人所食一月之粮，人不大劳，牛不饮食。造流马之法：肋长三尺五寸，广三寸，厚二寸二分……众将看了一遍，皆拜伏曰：“丞相真神人也!”
司马懿听说后，派人去抢了数匹木牛、流马，并将这些木制的牛马拆卸开来，描图画形加以仿造，不到半月，竟也造出了千余匹，一经使用，也与蜀军所造效果一样，奔走进退如活的一般。于是，魏军也用它们去陕西搬运粮草，自以为得计，“往来不绝”。岂不知，这恰恰中了诸葛亮之计。原来，表面上看，魏军造的木牛流马与蜀军所造几无二致，但在这些牛马的口舌之内却有诀窍机关。
当诸葛亮发现魏军开始用他们仿造的木牛流马搬运粮草时，不由得心中一阵暗喜，便派大将王平带领1000名士兵以魏军打扮混入运输队，暗中将木牛、流马口中舌头扭转，使牛马便不能行动。正当魏兵怀疑为怪物时，诸葛亮又派五百名士兵装扮成神兵，鬼头兽身，用五彩涂面，一边燃放烟火，一边驱牛马而行。魏兵目瞪口呆，以为诸葛亮有神鬼相助，也不敢追赶，诸葛亮就这样轻而易举地获得许多粮草。这么神奇的运输工具，能够“人不大劳，牛不饮食”，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?”然而根据现在的质量守恒定律，木牛流马类似于永动机，这是不符合历史规律的，所以不少人认为，所谓木牛、流马纯系小说家的杜撰。
然而根据史书记载，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。”尽管上述记载没有《三国演义》描绘得那么神奇，但也可以从中看出诸葛亮以木牛、流马运粮的历史事实。那么，木牛、流马究竟什么样的机械呢?
《诸葛亮集》中的一段文字，应该是可靠的资料：“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，尽管对木牛形象作了描绘，并且下文还对流马的部分尺寸作了记载，但是因为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。