Các học giả đã đặt câu hỏi về tính xác thực của các vị vua huyền thoại trong thời kỳ cổ đại được đưa ra bởi Tư Mã Thiên. Tư Mã Thiên bắt đầu Sử ký với những miêu tả về Ngũ Đế, vốn được nhiều học giả hiện đại, chẳng hạn như những người từ Nghi Cổ Phái, cho là những vị thần địa phương của Trung Quốc cổ đại [14]. Tư Mã Thiên loại bỏ các yếu tố siêu nhiên và thần bí vốn mâu thuẫn với sự tồn tại của họ như những nhà cai trị có thật, và do đó bị chỉ trích vì đã biến huyền thoại và văn hóa dân gian thành lịch sử [14].

Tuy nhiên, vào năm 1954, theo Joseph Needham, người dựa trên mô tả của Tư Mã Thiên về các vị vua của nhà Thương đã viết như sau:

It was commonly maintained that Ssuma Chhien [Sima Qian] could not have adequate historical materials for his account of what had happened more than a thousand years earlier. One may judge of the astonishment of many, therefore, when it appeared that no less than twenty-three of the thirty rulers' name were to be clearly found on the indisputably genuine Anyang bones. It must be, therefore, that Ssuma Chhien [Sima Qian] did have fairly reliable materials at his disposal—a fact which underlines once more the deep historical-mindedness of the Chinese—and that the Shang dynasty is perfectly acceptable.

— Joseph Needham[15]

Trong khi một số khía cạnh lịch sử của nhà Thương do Tư Mã Thiên cung cấp đều được hỗ trợ bởi các dòng chữ trên xương bói toán, vẫn chưa có các bằng chứng khảo cổ học nào chứng minh lịch sử của nhà Hạ theo những ghi chép của Tư Mã Thiên.

Ngoài ra còn có sự khác biệt trong thực tế chẳng hạn như ngày tháng giữa các phần khác nhau của tác phẩm. Đây có thể là một kết quả của việc Tư Mã Thiên sử dụng các nguồn tài liệu khác nhau [16].