怀古这个题材为许多诗人所重视，或思古虑今，或抚今追昔，追前朝之人物典故，抒今日之个人情怀，斗转星移，海阔天空，给人以无限想象空间。杜诗在这方面亦相当突出，尤其是对诸葛亮的感怀，似乎比同时代其他诗人更胜一筹。先看《蜀相》：
丞相祠堂何处寻，锦官城外柏森森。
映阶碧草自春色，隔叶黄鹂空好音。
三顾频烦天下计，两朝开济老臣心。
出师未捷身先死，长使英雄泪满襟。
这是一首千余年来广为流传的怀古诗，第一联点明了丞相祠堂，第二联以一个“自”字与一个“空”字，突现了丞相祠堂今日之空寂落寞。第三联概括了刘备三顾茅庐请诸葛亮出山，及诸葛亮尽心辅佐刘备及其子刘禅的这一段历史。
最后一联是全诗的主旨，“出师未捷身先死，长使英雄泪满襟”，后被广泛引用，乃至成为前线牺牲将士的悼词。“出师未捷”系指诸葛亮率大军出斜谷据武功五丈原，与司马懿对阵于渭南，相持百余日，病逝于军中。诗句抑扬顿挫，充满感情，是诗人对诸葛亮及其未竟功业的深沉惋叹，亦是此诗得以千古流传的根源所在。
《咏怀古迹》(之五)：
诸葛大名垂宇宙，宗臣遗像肃清高。
三分割据纡筹策，万古云霄一羽毛。
伯仲之间见伊吕，指挥若定失萧曹。
运移汉祚终难复，志决身歼军务劳。
诗对诸葛亮的生平作了进一步的评价，论功业当在伊、吕伯仲之间，伊即伊尹，曾辅佐商汤攻灭夏桀，汤逝后又辅佐其后卜丙、仲壬两王；吕即吕尚，姜姓，即俗传之姜太公，佐周武王讨灭商纣。论指挥若定，则要胜过萧何曹参。
诗之尾联尤其是“志决身歼军务劳”句，与《蜀相》“出师未捷身先死”句遥相呼应。据史称，蜀使使魏，宣王问起诸葛亮之起居饮食及处事简繁，蜀使回答；诸葛公夙兴夜寐，罚二十（杖责）以上皆亲决，所食不及数升。宣王曰：亮将死矣。可见诸葛亮是死于过度劳累。
斯人虽逝，但名垂宇宙。其轻摇羽扇，谈笑风生，指挥若定的神态似永留云霄，令人仰视。后世关于诸葛亮的形象，如罗贯中之《三国演义》，京剧等各类剧种中出现的手执羽扇的诸葛亮，当皆受杜诗这句“万古云霄一羽毛”之启示。
《八阵图》则充满神奇色彩：
功盖三分国，名成八阵图。
江流石不转，遗恨失吞吴。
史传“八阵图”是诸葛亮克敌制胜的阵仗。据东坡志林：诸葛亮于鱼腹江边平沙上垒石八行，相距二丈，登山俯视，八行分六十四蕝，近视皆卵石，漫漫不可辨。又据刘禹锡《嘉话录》记载，三蜀雪消之际，江水奔涌，大树被浪涛卷走，水落川平，万物皆失故态，而诸葛亮的卵石堆且行列依然。
