司马迁在《自序》中写道：凡百三十篇，五十二万六千五百字。《史记》存稿两套，藏之名山，副在京师。但对照检视，缺少十篇，有录无书。据《汉书》注中张晏说散逸的十篇为：《孝景本纪》《孝武本纪》《礼书》《乐书》《兵书》《汉兴以来将相名臣录》《日者列传》《龟策列传》《傅靳蒯成列传》。但后人亦增补一些。
司马迁是严谨的史学家，不乱编故事，荦荦大端者比较可信。那是怎么获得相对真实的素材呢？一是使用确实史料。如编撰《秦始皇本纪》，主要使用秦国政府的纪录、奏事章和石刻等材料。二是他父亲司马谈留下的历史素材。三是实地采风和考证。司马迁从二十岁起开始壮游，先到江淮（江苏和安徽北部），又到江西庐山，再到楚国故地、齐鲁地区，最后到河南，采风和实地考察。在朝廷做郎中后，又随汉武帝踏遍陕西、甘肃、巴蜀、西垂和西南，为写《史记》增添了详实素材。
即使《史记》中好像文学故事的事件，也有其真实的基础。比如，司马迁写项羽乌江自刎，描写细腻，生动形象，但不是凭空想象。为何这样说呢？杨敞官至丞相，是司马迁的女婿，杨恽是是杨敞的中子，曾封平通侯。司马迁把《史记》副本留在杨敞家中，可见交往密切，相互信任。而杨家父子会把先辈参与垓下之战的情况讲给司马迁。项羽战败于垓下，冲出重围，一支汉军骑兵紧追不舍，无颜见江东父老的项羽拔剑自刎。当时有五位骑兵在场，各得其遗体一部分，刘邦按照事先的承诺，封他们为列侯。这五位骑兵，有一个叫杨喜的，他的第五代孙子就是杨敞。家族的荣耀和不平凡历程，是杨家人不能忘记的，其事迹代代相传。
但由于诸多原因，《史记》也有失真之处，其原因比较复杂，比如缺少确实史料、笔误以及主观价值偏好影响，等等。正如学者指出的那样——《史记》每一篇中都不免有点假，但每一篇也都有一部分真。它像陈年的古董一样，修补和锈蚀是不免的，但原物的神态却也始终古意盎然，流动在每一部分里。
随着考古的发现，已证明《史记》中的某些记载与史实不符，特举三例：
一、岳麓简记载：秦始皇喜爱湘山一带树木野美而将其列入禁苑，禁止伐木；而不是《史记》记载的“使刑徒三千人皆伐湘山树，赭其山”。
据介绍，岳麓书院藏秦简，是湖南大学岳麓书院购藏的秦代简牍，于2007年12月从香港古董市场购藏2098枚。其后，2008年8月，由香港一收藏家捐赠76枚。竹质墨迹，少量为木质墨迹，书体为秦隶。岳麓简内容分为《质日》《为吏治官及黔首》《占梦书》《数书》《奏谳书》《秦律杂抄》和《秦令杂抄》七大类。对于研究中国数学史、科技史、法律史以及了解秦代历史地理和郡县研究、占梦习俗等有重要的文献价值。
《岳麓书院藏秦简（五）》第56—58簡：廿六年四月己卯，丞相臣狀、臣綰受制相（湘）山上：自吾以天下已并，親撫晦（海）內，南至蒼梧，凌涉洞庭之水，登相（湘）山、屏山，其樹木野美，望駱翠山以南樹木□見亦美，其皆禁勿伐。臣狀、臣綰請：其禁樹木盡如禁苑樹木，而令蒼梧謹明為駱翠山以南所封刊。制曰：可。
整理者认为，从《史记》记载和字的形体看，“廿六年四月己卯”应为“廿八年四月己卯”。
《秦始皇禁湘山》诏令，内容涉及秦始皇巡游湘山时，因喜爱湘山一带树木野美而将湘山列入禁苑，归属苍梧郡管辖。
而据《史记·秦始皇本纪》记载：二十八年，始皇東行郡縣……始皇还，过彭城，斋戒祷祠，欲出周鼎泗水。使千人没水求之，弗得，乃西南渡淮水，之衡山、南郡。浮江，至湘山祠。逢大风，几不得渡。上问博士曰：“湘君何神？”博士对曰：“闻之，尧女，舜之妻，而葬此。”于是始皇大怒，使刑徒三千人皆伐湘山树，赭其山。上自南郡由武关归。
始皇二十八年，巡游天下后，返回京城，路经彭城，斋戒祈祷，想要从泗水中打捞出那只落水的周鼎。派了一千人潜入水底寻找，没有找到。于是向西南渡过淮河，前往衡山、南郡。乘船顺江而下，来到湘山祠。遇上了大风，几乎不能渡河。始皇问博士说：“湘君是什么神？”博士回答说：“听说是尧的女儿，舜的妻子，埋葬在这里。”始皇非常生气，就派了三千服刑役的罪犯，把湘山上的树全部砍光，因为当地是红土，所以使山变成了赭红色。皇上从南郡经由武关回到京城。
经过深入研究，专家认为岳麓秦简比《史记·秦始皇本纪》更为可信：
专家指出，根据简文中有官员出使的记载，以及出现在简文中湖北境内的古地名判断，竹简可能在湖北出土。 胡平生认为，"初步推测，当初拥有这批秦简的主人，也就是墓葬的主人，应该是当地的一名从事法律工作的官吏。后来这批秦简被盗墓分子发现，而后很可能经过走私等途径辗转流失到香港。
该岳麓简是秦代的，且秦简主人是一名法律工作者，这是他的私人笔记，其历史信息比汉武帝时司马迁所著的《史记》更为真实。秦国对法律工作者要求极严，不掌握律令而错判，要承担相应的法律责任。秦代法律将官吏断狱责任分为“不直”“纵囚”和“失刑”三种情况。凡断狱时故意从重或从轻判刑的，称为“不直”；应当判有罪而故意不判，或故意减轻案情，使之够不上判刑标准的，称为“纵囚”；因过失而出入人罪的，称为“失刑”。秦始皇时就曾将一批治狱不直的官吏发配岭南及修筑长城。对于故纵死刑犯的，也要反坐处以死刑。故此，秦国法律工作者努力专研秦国法律，极力避免出现“不直”“纵囚”“失刑”问题。既然是一种纯粹的法律研习和私人笔记，就无需作伪或掩饰秦始皇巡游湘山的事实。司马迁著《史记》则存在着史料不足不真实或受意识形态所囿的问题，其真实性必然打折扣。
秦简的真实性也得到证明。秦简的真伪鉴定，由湖北荆州文物保护中心的专家主持，对秦简的真伪进行了对比性检测，分别从长沙走马楼汉简、荆州谢家桥汉简和这批秦简中提取样品，然后附上新竹标本，送武汉大学测试中心进行竹简老化程度和竹质降解度的对比性分析检测，通过扫描电子显微镜、X射线衍射仪、红外光谱仪、差热分析仪等设备的检测分析，结论是竹简与新竹相比，有明显的降解，可判断为早期竹材。
从文字形体看，有的字体端庄，书写规整，有篆书意味；有的书写率意，字势向右下倾斜，点画有粗细变化，为秦隶特征;有的介于两者之间，或形体古拙，或字体秀逸。
从语言上看，秦桦林指出——岳麓书院藏秦简“丞相臣狀、臣綰受制相（湘）山上：自吾以天下已并”，似亦可斷為：“丞相臣狀、臣綰受制相（湘）山，上：自吾以天下已并”。其中“上”指今上，後省略“曰”字。《史記·秦始皇本紀》記載秦始皇二十六年，“丞相綰、御史大夫劫、廷尉斯等”“與博士議曰：……命為‘制’，令為‘詔’，天子自称曰‘朕’”“制曰：‘可’” 。將岳麓书院藏秦简简文与之對照，有关制书的体例若合符契。但简文中秦始皇自称“吾”，而不称“朕”，与制度不合，恐为傳抄之误。
秦桦林对岳麓简之是与《史记》之非做了阐释：
1、秦始皇二十八年的巡狩，除了宣示秦王朝的威嚴，以鞏固統一外，還有一個重要的目的，便是到各地的名山進行祠禱活動。因此，秦始皇此行的末尾，專程渡江遠赴湘山，偏偏因為“逢大風，幾不得渡”的原因，便下令“使刑徒三千人皆伐湘山樹”，明顯與這一年整個巡狩活動的主旨不符，存在矛盾。
2、秦簡為律文，且節録自秦始皇制書原文，二者體裁同屬公文書。此條秦律如此鄭重其事地頒行天下，如果存在“伐湘山樹”的事件，等於欲蓋彌彰，自毀形像。因此，揆之事理，可知《史記》的相關記載不能成立，當是採録自漢代民間流傳的帶有明顯貶損傾向的傳说。
3、簡文中“臣狀、臣綰請：其禁樹木盡如禁苑樹木”，有其他秦律可以佐證。龍崗秦簡中保存有不少《禁苑律》的條文，比如：“諸取禁苑中柞、棫、楢産葉及皮。”秦律細緻到“葉及皮”都要作出詳細規定，不難想見，禁苑中的樹木自然應在禁止砍伐之列。綜上所述，秦簡中記載的秦始皇下令湘山等處“皆禁勿伐”一事當屬可信。
史记秦始皇巡游途中，在泰山“风雨暴至，休于树下”；由南郡到湘山祠，浮江而行，遭遇大风，险些败溺；至阳武博浪沙“为盗所惊”，大索无果；从咸阳到碣石，城郭阻塞，水患漫漫；临浙江，“水波恶”，只得“西百二十里”渡水，上会稽山，祭祀大禹，等等。可见，秦始皇巡游天下虽车驾浩荡、阵容豪华、威风凛凛，但也是长途跋涉，曲折辗转，一路颠簸，备尝艰辛，还有生命之虞。难道秦始皇在这样的困难条件下五次巡行天下，仅仅是为了游山玩水，炫耀皇威，寻找长生不老的仙药吗？其实不尽然。尽管由于时代的局限和个人的原因，秦始皇有诸多为人诟病之处，但不可否认秦始皇是一位意志坚定、勤于政事、勇于变革、追寻梦想的杰出帝王。
从秦统一天下至秦始皇离世，除了祭祖告庙、拜神封禅外，秦帝国的治国方略、经济建设、改革措施、开疆拓土、教化黔首等，几乎都是在秦始皇巡行天下，也就是调查研究、集体会商、现场办公的基础上制定和展开的。如建立郡、县、乡、亭四级行政组织，统一货币、统一度量衡、统一文字，建设全国道路交通网络，颁布保护封建土地私有制的“使黔首自实田”的律令，驱逐匈奴，修筑长城，移民实边，等等。
宣扬秦政权的合法性和教化天下，是秦始皇巡游的目的之一。在巡游途中，秦始皇主要通过石刻的形式，颂秦德、罪六国、明律令、正风俗。《史记》一书所载东巡刻石共7块，实际收文6则：泰山刻石、琅琊刻石、之罘刻石并附《东观》一则、碣石门刻石、会稽刻石颂。
颂秦德、罪六国，如峄山石刻文："追念乱世，分土建邦，以开争理。攻战日作，流血于野，自泰古始。世无万数，弛及五帝，莫能禁止。乃今皇帝，一家天下，兵不复起。灾害灭除，黔首康定，利泽长久。"梁父山石刻文：“从臣思迹，本原事业，祗诵功德。治道运行，诸产得宜，皆有法式。”琅邪台石刻文：“六合之内，皇帝之土。西涉流沙，南尽北户。东有东海，北过大夏。人迹所至，无不臣者。功盖五帝，泽及牛马。莫不受德，各安其宇。”
明律令、正风俗，如刻石文：上农除末，黔首是富；器械一量，同书文字；六亲相保，终无贼寇等。会稽石刻中，针对当地经济、文化和风俗较为落后，男女关系较乱情况，特别指出：“饰省宣义，有子而嫁，倍死不贞。防隔内外，禁止淫泆，男女絜诚。夫为寄豭，*之无罪，男秉义程。妻为逃嫁，子不得母，咸化廉清。”可见，秦始皇也十分注意改变落后的风俗习惯，并力图用严厉的制裁匡正风气、改变习俗。
秦始皇巡游天下本是为了颂秦德、罪六国、明法令、正风俗，应该站在道德的制高点上行事给人看，却因为迷信大肆破坏环境，“使刑徒三千人皆伐湘山树，赭其山”，这绝对是不可信的。
秦始皇伐赭湘山，是来自东方被征服地区民众的集体想象，是对征服者灭其国、制其民的对抗式反应。司马迁采信记入《史记》，谬种流传至今。
二、《史记》记载的张仪连横、苏秦合纵，两大高手对决，超级谍战风雷激荡，乃子虚乌有。专家指出，苏秦的故事实际上寄托着司马迁自己的身世之感和生死观、价值观。
《史记》《资治通鉴》说张仪和苏秦是同学，跟鬼谷子一起学过纵横术。苏秦主张诸国联合以抗强秦，合众弱以攻一强，即合纵；张仪则主张强国拉拢一些弱国进攻另一些弱国，事一强以攻众弱，即连横。由此，两大策士翻手为云，覆手为雨，纵横捭阖，各显神通，玩弄列国诸侯于股掌之间，并在博弈中平步青云，致位富贵，使天下人争相羡慕效仿。甚至有人从《史记》《资治通鉴》中读到苏秦资助张仪西行入秦之记载，突发奇想，认为这是张仪苏秦两位同学共同编排好的超级间谍之间的博弈，以智诈实现共同富贵的绝世好戏。然而，这却是令人大跌眼镜的神奇杜撰。事实上，张仪比苏秦早死25年之久。
张仪和苏秦有很多相同之处。比如都酷爱学习，发奋读书，故有张仪折竹、苏秦刺股之典故。比如都有不堪的经历，张仪困于楚，不招人待见，蹭顿吃喝还因其寒酸猥琐而被诬陷为私怀价值连城的和氏璧的盗贼，遭到毒打，致皮开肉绽，血肉模糊，所幸三寸不烂之舌安然健在；苏秦外出游历多年，潦倒而归，狼狈而回，家人都私下讥笑他不治生产而逞口舌之利，舍本逐末，使其羞愧难当。比如后来两人都有了用武之地，并有上乘表演，声名远播，位高权重，达到了“苏秦为纵，张仪为横，横则秦帝，纵则楚王，所在国重，所去国轻”的地步。
苏秦游说列国，被燕昭王赏识，出使赵国。苏秦到赵国后，提出合纵六国以抗秦的战略思想，并最终组建合纵联盟，任"从约长"，兼佩六国相印（即各国外交联络官，类如外相、外交部长级，并不是丞相），使秦十五年不敢出函谷关。联盟解散后，齐国攻打燕国，苏秦说齐归还燕国城池。后自燕至齐，从事反间活动，使齐吞宋、疏赵、恶秦，四面树敌，致燕昭王离间齐国的外交方略大功告成，最终因间谍行为败露被齐湣王车裂而惨死。
张仪的智诈、行事方式比苏秦更下作，“一怒而诸侯惧，安居而天下熄”。秦惠王封张仪为相，张仪出使游说各诸侯国，以"横"破"纵"，“为魏相，拆散魏齐联盟，为楚相破坏楚、齐联盟”，使各国纷纷由合纵抗秦转变为连横亲秦。张仪也因此被秦王封为武信君。秦惠王死后，因为即位的秦武王重武好战，不喜智诈，多数大臣也对张仪没好印象，张仪被迫出走至魏国，并出任魏相，一年后去世。
钱穆在20世纪20年代就指出：“所谓苏秦张仪一纵一横，其说皆子虚，由后之好事者附会为之也。”根据1973年在长沙马王堆三号汉墓出土的一批帛书，尤其是《战国纵横家书》，战国史专家研究后得出三个结论：
一是苏秦比张仪的政治生涯晚25年左右，苏秦是张仪死后才步入政坛，他们两人的政治活动没有交集。苏秦的真实活动年代大约在公元前312年至前284年。
二是《史记》《战国策》中有关苏秦的记载错误百出，苏秦、苏代、苏厉兄弟的事迹混淆，甚至连他们兄弟的辈分都搞混了。苏秦兄弟五人，他应该排行最小。《史记》记载：“苏秦约从山东六国攻秦”，这里苏秦乃公孙衍之误，因为此时苏秦尚未登上政治舞台。《战国策》记载，燕昭王派苏代于公元前300年入齐进行反间活动之事，乃是苏秦所为，不能记入苏代名下。
三是苏秦确是燕国间谍，但从来没有身佩六国相印。
司马迁也知道自己笔下的苏秦并不真实，但为什么还要如此行事？太史公曰：苏秦兄弟三人，皆游说诸侯以显名，其术长于权变。而苏秦被反间以死，天下共笑之，讳学其术。然世言苏秦多异，异时事有类之者皆附之苏秦。夫苏秦起闾阎，连六国从亲，此其智有过人者。吾故列其行事，次其时序，勿令独蒙恶声焉。司马迁因为苏秦成长不容易，有过人之处，不想让他再蒙受嘲讽谩骂的坏名声，故成《苏秦列传》。韩兆琦教授主编的《史记笺证》认为，司马迁所写的《苏秦列传》尽管不能当作信史看待，但这篇传记是司马迁的社会理想与其价值观、审美观的集中体现。苏秦的故事实际上寄托着司马迁自己的身世之感和生死观、价值观。
三、秦昭襄王尊宠范雎，称之是寡人叔父，但最终还是处死了范雎，而不是《史记》所称的范雎病退，寿终正寝。
有人认为，史书和电视剧都表明范雎是病死的，而不是被处死的。认为范雎是病死的，主要是根据《史记·范雎蔡泽列传》记载：范雎最后主动将相位让给蔡泽，其让位的原因是由于蔡泽对他陈述“日中则移，月满则亏，物盛则衰”的道理，并且用商鞅、吴起、大夫种等人功成不知身退而遭祸的事例，劝说他“以此时归相印，让贤者而授之，退而岩居川观，必有伯夷之廉，长为迎候，世世称孤，而有许由、延陵季子之让，乔松之寿”。范雎听了这番话，就称：“善。吾闻欲而知不足，失其所以欲，有而不知止，失其所以有。先生幸教雎敬受命。”故范雎主动向秦昭襄王提出：“客新有从山东来者曰蔡泽，其人辩士，明于三王之事，五伯之业，世俗之变，足以寄秦国之政。臣之见人甚众，莫及，臣不如也。臣敢以闻。”昭襄王经过与蔡泽谈话，很赏识蔡泽，拜为客卿，迎候因病请归相印。昭王强起应侯，应侯遂称病笃。范雎免相，昭王新说蔡泽计划，遂拜为秦相。
范雎即张禄。战国时魏人，他是秦国历史上智谋深远、继往开来的一代名相，也是我国古代在政治、外交等方面极有建树的著名政治家、军事谋略家。公元前266年范雎拜为丞相，封之于应城(今河南鲁山之东)，故号为应侯。范雎当初想为魏国建立功业，早年家境贫寒，后随魏中大夫须贾出使齐国，为其所诬，受尽相国魏齐摧残，历经磨难后辗转入秦。范雎设法跻身于秦廷后，开始施展他的全部谋略和才干，辅佐秦昭襄王，因深得赏识和器重，出任秦相。他对秦国有巨大贡献，为秦统一天下发挥过巨大的作用。
张禄和范雎为何是同一人？范雎因家贫无法得见魏王，投在中大夫须贾门下当门客。魏昭王使须贾出使齐国，范雎随往，凭雄辩之才深得齐襄王敬重。齐王欲留他任客卿，并赠黄金十斤，牛、酒等物，均谢绝。须贾回国，不仅不赞扬他的高风亮节，反向相国魏齐诬告他私受贿赂，出卖情报。魏齐将他拷打得肋折齿落，体无完肤，又用席裹弃于茅厕，让宾客往上撒尿。范雎装死，被抛于郊外。返家后即托好友郑安平将自己藏匿，化名张禄，并让家人举丧，使魏齐深信自己已死不疑。半年后，秦昭王派使臣王稽访魏。郑安平设法让范雎暗同王稽会面。经交谈，王稽发现范雎是难得之才，将他和郑平安带回秦国，范雎得以脱险。
范雎最后怎么死的？秦攻打邯郸失败，河东和太原郡失守，与范雎任用私党有很大关系。郑安平、王稽都是范雎保任，郑安平为将军，王稽为河东守。按照秦律“任人而所任不善者，各以其罪罪之”。王稽私通外敌，郑安平率部投降，都是死罪。因此，在公元前255年，范雎就同王稽一起被处以死刑。最有说服力的是出土的睡虎地简（竹质）记载：（秦昭襄王）五十二年，王稽、张禄死。（藏于湖北博物馆）
按道理以范雎之大名，其被处死，当时不可能不引起轰动，谁人不知？司马迁在《史记》中也有感情用事的地方。范雎被拷打得肋折齿落，体无完肤，又用席裹弃于茅厕，其不幸遭遇与司马迁被处以宫刑同样不堪，司马迁乐于塑造身残志坚的形象。
