《三國演義》第九十二回說諸葛亮第一次北伐率軍到達沔陽時，忽報：“魏主曹睿派駙馬夏侯楙，調關中諸路軍馬前來抵抗。”魏延來到諸葛亮帳中獻計：“夏侯楙懦弱無謀，我願借精兵五千，取道出褒中，沿秦嶺向東，到子午穀再兵鋒向北，不到十天，便可抵達長安。夏侯楙一聽說我率軍突然來達，必然棄城向橫門邸閣而走。這時，我從東麵而來，丞相你舉兵從斜穀而進，果如此，那麼鹹陽以西之地，就可以一舉平定。”諸葛亮聽罷大笑道：“這並不是萬無一失之計。你以為中原無人才？倘若有人獻計在山間僻遠處用兵截殺，非但你五千兵馬受害，大軍也必然銳氣大傷，此計決不可用。”魏延又說：“丞相率軍從大路進發，曠日持久。果如此，那麼，中原何時才能攻取呢？”諸葛亮說：“我從隴口取平坦之路，依法進法，何愁大事不成。”故此，未采納魏延之計。
那麼曆史上真的有“子午穀奇謀”嗎？《魏略》記載：“夏侯楙為安西將軍，鎮長安。亮於南鄭與群下計議，延曰：‘聞夏侯楙少，主婿也，怯而無謀。今假延精兵五千，負糧五千，直從褒中出，循秦嶺而東，當子午而北，不過十日可到長安。楙聞延奄至，必乘船逃走。長安中惟有禦史、京兆太守耳，橫門邸閣與散民之穀足周食也。比東方腥聚合，尚二十許日，而公從斜穀來，必足以達。如此，則一舉而鹹陽以西可定矣。’亮以為此懸危，不如安從坦道，可以平取隴右，十全必克而無虞，故不用延計。”《三國誌·魏延傳》記載：“延每隨亮出，輒欲請兵萬人，與亮異道會於潼關，如韓信故事，亮製而不許。延常謂亮為怯，歎恨己才用之不盡。”所以說曆史上確實有魏延獻上“子午穀奇謀”。羅貫中寫《三國演義》雖有所增飾，但以史為本據。
諸葛亮不用“子午穀奇謀”是個明智的選擇嗎？這個問題曾引起後世史家的濃厚興趣，並為之爭論不休。一些史家支持諸葛亮“安從坦道，可以平取隴右”的謀略，認為出兵子午穀雖是捷徑，但可行性極小，反對采用“子午穀奇謀”。其反對理由主要有四條：一、子午穀道路險狹，危險係數極大，一旦魏軍卡住穀口，輕則勞而無功，重則全軍覆沒；二、夏侯楙未必會棄城而逃；三、就算攻下長安，也未必守得住；四、萬一失敗，兵力本來就不足的蜀軍損失太大。另一些學者認為，魏延獻策由他率精兵五千，直出褒中，由子午穀偷襲長安，諸葛亮率大軍出斜穀，趨長安會師，乃“奇謀”，“如此，則一舉而鹹陽以西可定矣”。假如諸葛亮采用之，很可能北伐已經成功，可惜諸葛亮謹慎得近乎膽小。
那麼，諸葛亮以魏延計太“懸危”終不用“子午穀奇謀”，是否就是因為“膽怯”呢？有一種觀點認為：諸葛亮之所以不用“子午穀奇謀”，不是沒有原因的，用他當時的話來說，就是認為“子午穀奇謀”太“懸危”了。因為在此之前，就已發生過孟達掉以輕心而被司馬懿所擒之事，使諸葛亮好不容易進行的策反工作付之東流。應該說，孟達事件對諸葛亮不用魏延“子午穀奇謀”是有直接關係的。用蜀漢國小民少、兵員不多、經不起大的損失，來解釋諸葛亮“惜兵慎戰”的合理性也不成立。恰恰相反，正因為蜀漢國小民少、兵員不足，才應該盡量避免正麵作戰。“相持不下，曠日持久”的正麵作戰，必須以兵多物足為後盾，這些對蜀漢來說，都是不具備的。所以，蜀漢欲北伐成功，興複漢室，倒應兵不厭詐，多用奇兵奇謀。
“子午穀奇謀”的效果究竟如何，曆史沒有實踐，因而後人隻能加以分析評論而已。