最早祭祀五方帝的是東漢明帝。永平二年（59），明帝因為《禮記·月令》記有五郊迎氣，遂兆五郊於洛陽四方。立春日迎春東郊，祭青帝句芒，東郊壇距城八裏。立夏迎夏於南郊，祭炎帝祝融，南郊距城七裏。先立秋十八日，迎黃帝於中兆，祭黃帝後土，中壇離邑五裏。立秋日迎秋西郊，祭白帝蓐收，西郊距城九裏。冬日迎冬北郊，祭黑帝玄冥，北郊距城六裏。車旗服飾各從方色，此製頗為通行。其中祭黃帝的郊禮也專稱“黃郊”。具體儀式是：立秋前十八日夜漏未盡五刻，“京都百官皆衣黃，迎氣於黃郊，樂奏黃鍾之宮，歌《帝臨》，冕而執幹戚，舞《雲翹》、《育命》”（《後漢書·禮儀誌》）。
西晉元康元年（291）新禮，以“五帝即上帝，即天帝也。明堂除五帝之位，惟祭上帝”。在這以前，“庚午詔書：明堂及南郊除五帝之位，惟禮天神，新禮奉而用之。”後太史令韓楊上書，“明堂及郊祀五帝如舊儀”（《晉書·禮誌上》）。
北魏明元帝泰常三年（418），也曾行五郊禮。“泰常三年，為五精帝兆於四郊，遠近依五行數，各為方壇四陛，□遺三重，通四門。以太皞等及諸位隨配，侑祭黃帝，常以立秋前十八日。餘四帝，各以四立之日”（《魏書·禮誌》）。
南北朝和隋代的郊迎製度相循，在四立之日及季夏，各於其方的近郊為兆，迎其帝而祭之：“春迎靈威仰者，三春之始，萬物稟之而生，莫不仰其靈德，服而畏之也。夏迎赤熛怒者，火色熛怒，其靈炎至明盛也。秋迎白招拒者，招集，拒大也，言秋時集成萬物，其功大也。冬迎葉光紀者，葉抬，光華，紀法也，言冬時收拾光華之色，伏而藏之，皆有法也。中迎含樞紐者，含容也，樞機有開闔之義，紐者結也。言土德之帝，能含容萬物，開闔有時，紐結有法也。然此五帝之號，皆以其德而名焉。梁、陳、後齊、後周及隋，製度相循，皆以其時之日，各於其郊迎。”（《隋書·禮儀誌二》）《隋書·禮儀誌二》記隋郊壇情況：“隋五時迎氣。青郊為壇，國東春明門外道北，去宮八裏，高八尺。赤郊為壇，國南明德門外道西，去宮十三裏，高七尺。黃郊為壇，國南安化門外道西，去宮十二裏，高七尺……”因離皇宮較遠，皇帝較少親祠，往往由貴臣禮官攝行。
唐武德和貞觀禮製規定，每歲立春、立夏、季夏、立秋、立冬都要行郊禮。每郊一帝，均用犢牛一頭，籩豆各四，簠簋甑俎各一。《大唐開元禮·吉禮》所規定的皇帝季夏土王日祀黃帝於南郊之禮儀是：
第一，齋戒。前祀七日平明，太尉誓百官於尚書省曰：某月某日祀黃帝於南郊，各揚其職。不供其事，國有常刑。皇帝散齋四日，致齋三日，如圜丘之儀。凡預祀之官散齋四日，致齋三日（散齋皆於正寢，致齋二日於本司，一日於祀所，若無本司皆於祀所）。近侍之官應從升者及從祀群官、諸方客使各於本司及公館清齋一宿。凡散齋是事如舊，惟不吊喪問疾、不作樂、不判署刑殺文書、不行刑罰、不預穢惡，致齋惟祀事得行，其餘悉斷。其祀官已齋而闕者通攝行事。諸祀官致齋之日給酒食及明衣，各習禮於齋所。光祿卿監取明水火（太官令取水於陰鑒，取火於陽燧，火以供爨，水以實樽）。前祀一日，諸衛令其屬未後一刻各以其方器守衛□門，與太樂工人俱清齋一宿。
第二，陳設。前祀三日，尚舍直長施大次於外□東門之內道北，南向，尚舍奉禦鋪禦座，衛尉陳饌幔於內□東門之外道南，北向。設文武侍臣次，又設祀官及從祀群官諸州使人蕃客等次。前祀二日，太樂令設宮懸之樂於壇南內□之內。設歌鍾歌磬於壇上，各如圜丘之儀。右校掃除壇之內外，郊社令積柴於燎壇（其壇於樂懸之南，外□之內），方一丈，高一丈二尺，開上，南出戶，六尺。前祀一日，奉禮設禦位於壇之東，西向。設望燎位於柴壇之北，南向。設祀官公卿位於內□東門之外道南，分獻之官於公卿之南，執事者位於其後，每等異位，重行，西向。令史各陪其後。設奉禮位於樂懸東北，讚者二人在南差退，俱西向。設協律郎位於壇上南陛之西，東向。設太樂令位於北懸之間，北向。設從祀之官文官九品已上於執事之南，東方、南方蕃客又於其南，俱每等異位，重行，西向，北上；□公、介公位於內□西門之外道南，武官九品已上於□公、介公之後，西方、北□方蕃客位於其南□，俱每等異位，重行，東向，北上（其褒聖侯於文官三品之下，諸州使人分方各位於其後）。又設祀官及從祀群官等門外位於東西□門之外道南，皆如設次之式。設牲□於東□之外，當門西向；配帝牲□少退，南上。設廩犧令位於牲西南，史陪其後，俱北向。設諸太祝位於牲東，各當牲後，祝史陪其後，俱西向。設太常卿省牲位於牲前近北，南向。設黃帝酒樽於壇之上下，太樽二、著樽罍二、犧樽二、山罍二，在壇上，於東南隅，北向；象樽二、壺樽二、山罍二，在壇下，皆於南陛之東，北向，西上。設配帝著樽二、犧樽二、象樽二、山罍二，在壇上，於黃帝之酒樽東，北向，西上；鎮星、後土氏俱象樽二，各設於神座之左，皆右向（黃帝、配帝之樽置於坫，星辰以下樽藉以席，皆加勺冪，設爵於樽下）。設禦洗於壇南陛東南，亞獻之洗又於東南，俱北向，罍水在洗東，篚在洗西南肆（篚實以巾爵）。設星辰以下罍洗篚冪各於其方陛道之左，俱內向，執樽罍篚冪者各位於其後。又設玉幣之篚於壇之上下樽罍之所。祀日未明五刻，太史令、郊社令升設黃帝含樞紐神座於壇上北方，南向，席以蒿秸；設帝軒轅氏神座於東方，西向，席以莞；設鎮星、三辰之座於東北，設後土氏之座於壇之東南，西向，席皆以莞。設神位各於座首。
第三，省牲器。省牲之日午後十刻，去壇二百步所，諸衛之屬禁斷行人。晡後二刻，郊社令帥府史二人及齋郎以樽坫罍洗篚冪人設於位。晡後三刻，諸太祝與廩犧令以牲就□位，謁者引太常卿，讚引引禦史詣壇東陛，升視滌濯於上（於視濯執樽者皆舉冪告潔），訖引太常卿降複位。謁者進太尉之左，白請就門外位。謁者讚引各引祀官以下就門外位，謁者引太常卿就省牲位，南向立。廩犧令少前曰：請省牲。退複位，太常即省牲。廩犧令又前北麵舉手曰：充。俱還本位，諸太祝各循牲一匝。西向舉手曰：充。俱還本位。諸太祝與廩犧令以次牽牲詣廚，授太官令。謁者引光祿卿詣廚省鼎鑊，審視濯溉，謁者讚引各引官禦史就廚省饌具訖，還齋所。祀日未明十五刻，太官令帥宰人以鸞刀割牲，祝史以豆，取毛血，各置於饌所，遂烹牲。