諸葛亮製作木牛流馬，隻是一種不得已的選擇。並且，曆史已經證明，諸葛亮改進木牛是一次不成功的嚐試。
在古代交通條件下，崎嶇的山路上的長途運輸，若要同時兼顧速度和載重量，使用畜力馱運是最佳選擇。這種方式直到近代仍然在西南少數民族地區被普遍采用。如雲、貴、川山區的馬幫和康藏高原的犛牛隊，這些都是為長期實踐所證實的山區最佳運輸方式。諸葛亮北伐時軍糧的運輸主要依靠人力，因為蜀漢缺乏足夠的馬匹。要抗擊曹魏的騎兵，有限的馬匹首先得用於戰場。要在山區長途運輸，靠肩挑背扛是難以設想的。如果運輸的路程超過一定的距離，肩挑背扛的那點糧食甚至不夠運輸者途中所需。在缺乏畜力馱運的情況下要想維持大軍的糧食供應，就隻能在運輸工具的改進和發明上想辦法。
但無論運輸工具如何改進，隻要是依靠人力驅動，載重量和速度不可能同時兼顧。木牛載重量雖大，日行二十裏的緩慢速度卻是它的致命弱點。諸葛亮於建興九年（231）春二月出兵圍攻祁山，以木牛運。到了六月，便因糧盡而退軍。這是諸葛亮第一次也是最後一次使用木牛。由此可見，木牛這種經過改進的運輸工具，並不能解決大軍的糧食供應問題。諸葛亮對木牛的改進實際上是一次並不成功的嚐試。
薑維北伐過程中不用木牛，最能說明諸葛亮對木牛的改進並不成功。薑維是諸葛亮親自選拔的軍事方麵的繼承人，他也數次出兵隴右，與諸葛亮出兵祁山的進軍方向大體一致。薑維北伐過程中，同樣受到糧食運輸問題的困擾，存在著使用木牛的必要性。當時，諸葛亮製作的木牛理應還在，至少製作木牛的工匠必然還在，隻要薑維願意使用木牛，是具備了充分的實現可能性的。但薑維一次也沒有使用過木牛，唯一的合理解釋隻能是木牛並不是行之有效的長途運輸工具。木牛既然缺乏實際應用價值，那麼木牛被淘汰就是順理成章的事情了。
諸葛亮之後，作為天子儀仗的木牛仍然在使用，但使用方式後來發生了改變。東晉時，木牛由原來的儀仗車輛已經變為由人抬著行進的儀仗器具。到了北宋時期，負責皇家儀衛的太常寺認為，天子儀仗中的木牛是用於載旗的車輛，改為用人抬著行進不符合古代製度，應當廢止不用。於是作為天子儀仗的木牛因廢止不用而逐漸在曆史上淡出。
流馬的功能與木牛有明顯區別，是專門針對秦嶺峽穀的地理特點而設計的。
在秦嶺山脈中有若幹條南北走向的河穀，自古以來就是連接川陝的重要通道。斜穀所在的褒斜道便是其中之一。褒斜道是由褒水和斜水兩段河穀構成的，褒穀在南，斜穀在北。
《三國誌·後主傳》記載：
（建興）十一年冬，亮使諸軍運米，集於斜穀口，治斜穀邸閣。十二年春二月，亮由斜穀出，始以流馬運。
也就是說，諸葛亮為準備這次北伐，是將糧食運輸分為兩個階段來進行的。第一個階段，在建興十一年（233）冬季讓軍隊運米，經褒穀抵達斜穀口，並在此修整倉庫將糧食集中，作為下一步運輸的起點。第二個階段，是建興十二年（234）春，將斜穀口倉庫的糧食運出斜穀。就是在這一段峽穀之中，諸葛亮使用了流馬。
為什麼諸葛亮隻是在斜穀這一段才使用流馬，而不是在整個褒斜道中都使用流馬呢？
斜水和褒水都發源於秦嶺中的衙嶺山，斜穀往北流入渭河，褒水往南流入沔水。褒、斜二水雖然同為一穀，而衙嶺乃它們的分水處。