第一个来源是书籍。凡汉代以前古书，司马迁无所不采。经书、国语、国策、楚汉春秋、诸子、骚赋等都是他写史的重要材料来源。他在《史记》的许多篇章里都作了明确的说明。如《三代世表》中说“余读《谍记》，黄帝以来皆有年数……于是以《五帝系谍》、《尚书》集世纪黄帝以来讫共和为世表”；《六国年表》中说“太史公读《秦记》至犬戎败幽王”；《管晏列传》中说“吾读管氏《牧民》、《山高》、《乘马》、《轻重》、《九府》及《晏子春秋》”；《司马穰苴列传》中说“余读《司马兵法》，闳廓深远，虽三代征伐，未能竟其义”；《十二诸侯年表》中说“太史公读《春秋历谱谍》至周厉王”；《五帝本纪》中说“予观《春秋》、《国语》”；《屈原贾生列传》中说“余读《离骚》、《天问》、《招魂》、《哀郢》”等等。这些都表明司马迁是广泛搜集并充分利用了当时所能得到的书籍资料来从事著述的。  
　　 第二个来源是档案。司马氏世为史官，司马谈曾任太史公，后来司马迁又继任此职，因此，汉初档案如诏令、记功册等都能见到，并且用作写史的资料。这一点，也可以在《史记》中得到证明。如《惠景间侯者年表》中说“太史公读列封至便侯”；《高祖功臣侯者年表》中说“余读高祖侯功臣，察其首封，所以失之者”；《儒林列传》中说“余读功令，至于广厉学官”等等。                                  
　　 第三个来源是见闻。秦汉史事，对于司马迁来说是近现代史。当时记载有缺，因此多赖见闻。如《项羽本纪》赞中说“吾闻之周生曰，‘舜目盖重瞳子’，又闻项羽亦重瞳子”；《赵世家》赞中说“吾闻冯王孙曰：‘赵王迁，其母倡也……’”；《刺客列传》赞中说“公孙季功，董生与夏无且游，具知其事，为余道之如是”；《卫将军骠骑列传》中说“苏建语余曰‘……其为将如此’”；《太史公自序》中说“余闻董生曰；‘周道衰废，孔子为鲁司寇……’”。这是得于所闻的。《李将军列传》中说“吾睹李将军悛悛如鄙人，口不能道辞”；《游侠列传》中说“吾视郭解，状貌不及中人，言语不足采者”。这是得于所见的。《张释之冯唐列传》中说唐子冯遂，“字王孙，亦奇士，与余善”；《郦生陆贾列传》中说”平原君子，与余善，是以得具论之”；《田叔列传》中说田叔的少子”仁与余善，余故并论之”。这是得于交游的。这些从见闻和交游中得来的材料，不仅增加了史料来源，而且增强了《史记》内容的真实性。  

         第四个来源是游历。司马迁为了著《史记》，曾经登涉名山大川，访求史迹。如《五帝本纪》中说”余尝西至崆峒，北至涿鹿，东渐于海，南浮江淮”；《河渠书》中说“余登庐山”；《魏公子列传》中说“吾过大梁之墟”；《屈原贾生列传》中说“余……适长沙”；《龟策列传》中说“余至江南”；《淮阴侯列传》中说“吾如淮阴”；《伯夷列传》中说“余登箕山”；《蒙恬列传》中说“吾适北边，……观蒙恬所为秦筑长城”等等。这些反映了他足迹所至几乎遍及全国，也说明了他周游各地与写作《史记》的密切关系。          

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　　 《史记》的史料来源很丰富，然而就各个历史时期来说，史料的多少又很不平均。春秋以前间有缺略；春秋战国至秦比较详细；汉建立后一百年左右的历史，则详尽记载，篇幅最多。也就是说，时代越近材料越多。对于上古史事，司马迁当时已有文献不足之叹。刘知几在《史通·叙事》篇中称：“观子长之叙事也，自周已往，言所不该，其文阔略，无复体统；自秦汉已下，条贯有伦，则焕炳可观，有足称者。”这个评论是对的，但这种情况的产生，是因为司马迁据以写史的材料前少后多所致，我们自然不能苛求于他。