木牛流马的形状一种说法是木牛流马是经诸葛亮改进的普通独轮推车，这种说法见于《宋史》。木制独轮小车在汉代称为鹿车，在改进后称为木牛、流马。木牛有前辕，行进时人或牲畜在前面拉，人在后面推；流马没有前辕，行进时全靠人推。

另一种说法是木牛流马是种独特的自动机械。据《祖冲之传》记载，祖冲之在木牛流马的基础上，造出了更胜一筹的自动机械。以此可以推见，在三国时期利用齿轮制造自动机械已属常见。备受推崇的木牛流马不可能是汉代已有的独轮车，很可能是运用齿轮原理而制作的自动机械。