雖然《史記》的文學成就達到輝煌的程度，它本質上卻還是一部求真求實的曆史學著作。所以魯迅首先表彰它是“史家之絕唱”，然後才說它還是“無韻之《離騷》”。既要真實，又要有文學性，要做到兩全其美當然非常困難，但還不是絕對不可能的。《史記》即為一例。
《史記》內容的真實可信，最令人吃驚的證據之一，是它對於商王世係的記錄。司馬遷當時一定是依據了某種古帝王譜牒資料，可是這些資料今天一點也沒有保存下來。所以他關於殷王譜係世次的記載究竟是否準確，或者準確到什麼程度，後來的人幾乎根本無從加以考察核對。一直到19、20世紀之交，人們偶爾從被當作中藥材用以熬製方劑的“龍骨”上發現了商代刻辭(即甲骨文)，再追尋到出產此種特別的“龍骨”的河南，這批刻寫於晚商的甲骨文才在被掩埋三千多年之後終於重見天日。根據甲骨卜辭，可以將商代二十九王的世次複原出來。再拿這個複原結果與司馬遷的記錄一比對，人們驚訝地發現，司馬遷的記錄竟然與在他之前一千年就已經被埋入地下的殷商甲骨資料出奇地一致!這件事甚至使得人們有理由進一步猜想說，《史記》關於殷商之前夏代十七個王的係譜記錄，大概也是有相當根據的，隻不過我們至今還無法找到其他旁證材料來對它進行核實而已。
《史記》內容的真實性，也反映在司馬遷總是直截了當地敘述他所知道的事實情況，而一點也不會為了替尊者、替有權有勢者遮掩什麼而使用所謂“曲筆”(用隱晦含糊的話將不便直說的情形支吾過去)。中國人在記錄曆史時一向強調“直筆”，但是因為各種人情或利害關係的牽製，有時它甚至還需要以生命作為代價，因此完全的“直筆”是很難做到的。司馬遷卻勇敢地做到了“直筆”。西漢的開國功臣大多數出身低下。周勃靠為人吹簫送葬為生，樊噲是殺狗人的兒子，欒布是酒店裏的跑堂，灌嬰稍微好一點，是販綢緞的小買賣人。司馬遷身為漢人寫本朝的曆史，卻對這些都一概直書，毫無忌諱。甚至對皇家的醜事，他也照寫不誤。劉邦貧賤時被他父親罵作“無賴”，審食其與劉邦的寡妻呂太後不清不白，諸如此類的事情都被司馬遷寫進他的《史記》。《漢書》對武帝以前的紀事多照抄《史記》，但《史記》中“無賴”、“得幸呂太後”一類的話，在《漢書》裏卻是絕對讀不到的。
甚至對於當時已被聖人化的孔子，司馬遷也不肯放棄直筆的原則。他說，孔子由他的父親叔梁紇與母親顏氏“野合”而生(野合者，不符合禮的規矩也)。叔梁紇在孔子出生後不久便死去了。孔子一直到死，都不知道父親墳墓的確切地點。孔子大力提倡孝道，怎麼可以連自己父親的墳墓在哪裏都弄不清楚?司馬遷還描寫說，孔子為與齊景公拉上關係，去走齊景公寵信的一個叫高昭子的小人的後門，居然做了高昭子的“家臣”(私人隨從)。他在衛國，為接近衛國的君主，又去走衛夫人南子的後門。兩人隔著帷帳互相行禮，南子“環佩玉聲璆然”。這都是以衛道自命的正人君子所不能接受的。所以他們說，司馬遷的這些描寫，都來源於“諸子雜說，不可取也”!還有人因此把《史記》說成是一部“謗書”(帶有誹謗的書)。