其實，《穆天子傳》之所以能夠面世，必定有學者認為其真。西晉年間，著作往郎郭璞第一個替《穆天子傳》作注，此風一開，不下十數家，大多據後世情狀釋三代山川部落，使讀者能夠更清楚地了解周穆王的戎馬生涯。據《穆天子傳》的記載及注本的詮釋，周穆王曾經西征犬戎於隴西，人河伯之邦並禮河於蘭州一帶，觀崑崙丘、舂山於青海湖頭，巡骨、重黎等部落於武威地區，會西王母於張掖南山，休獵於疏勒河、北山地區，涉流沙於居延海、巴丹吉林大漠，涉黃渡濟，浪遊太行、漳水、滹沱河、雁門山，進而驅馳於陰山、蒙古高原、塔里木盆地、蔥嶺、中亞，總計行程十九萬里（周里比今里小），其內容極為豐富。西晉初的荀勖在《穆天子傳目錄》中寫道：“古文《穆天子傳》者，太康二年汲郡縣民不準（人名）盜古家所得書也，皆竹簡素編。以臣勖前所考定古尺，度其簡長二尺四寸，以墨書，一簡四十字。”王隱修《晉書》於東晉元帝大興初年，提到此《穆天子傳》，也云：“汲冢竹書大凡七十五卷。……有《周王遊行》五卷，說周穆王遊行天下事，今謂《穆天子傳》。”由此看來，《穆天子傳》原名為《周工遊行》，民間有傳本，似乎可避偽書之嫌了。
然而，歷代許多學者對於《穆天子傳》記載周穆王的遠遊行程抱懷疑態度，對《穆天子傳》的可靠性提出質疑。清代學者姚際恆是力主《穆天子傳》為偽書的代表。經過考證，他認為《穆天子傳》源出《左傳》、《史記》，多用《山海經》語，體例則類似起居注，應當是漢朝以後好事者的偽作。一些疑古派文獻學者，則進一步斷定其為晉人的偽造。法國學者沙畹，甚至以為“穆天子”並非指周穆王，而是指秦穆公，故《穆天子傳》與《山海經》一樣，屬於荒誕之書，毫無史料價值。
可是，這樁公案並沒有了結。今學者常征舊題新作，意欲推倒《穆天子傳》為偽書的成說。原來，常征曾讀過洪頤煊氏校注本《穆天子傳》，竟發現書中所記山川村落都可—一考出。又與《水經注》對照，有酈道元據《穆天子傳》注釋有關山川的明顯痕跡。驚訝之餘，他用力研究，逐條加以排比訓釋，終於在1977年完成《穆天子傳新注》一書，力證其書不偽，並且明確指出：“《穆天於傳》者，西晉所出汲家周書也，非晉人偽造，非漢人偽文，亦非戰國時人作”，而是“身隨周穆王征巡四海的周史官作的先秦古籍之一”。
關於《穆天子傳》真偽問題的討論，經歷了真－－偽－－真的過程。然而，仍然不能認為爭論已經結束了。
