而陈寿所著《三国志》里，两种说法均无记载。
六月，李严因运粮不济呼诸葛亮还师。张郃追亮退兵至木门，中箭身亡——此为二出祁山。
建兴十二年（234年）二月，诸葛亮率大军出斜谷道，据武功五丈原（今陕西省岐山南），屯田于渭滨，与司马懿对於渭南，并约吴国共同发兵。期间诸葛亮既屡屡遣使者下战书，又致巾帼妇人之饰，以激怒司马懿，但司马懿忍辱据守不出，并以“千里请战”的妙计平息将怒。
司马懿曾向蜀汉使者询问诸葛亮的睡眠、饮食和办事多少，不打听军事情况，使者答道：“诸葛公早起晚睡，凡是二十杖以 上的责罚，都亲自披阅；所吃的饭食不到几升。”司马懿告诉人说：“诸葛孔明进食少而事务烦，他还能活多久呢！”
诸葛亮乃分兵屯田，在魏国境内与魏国百姓共同种粮自给自足，打算长期驻扎下去，但诸葛亮却因过于操劳而病重。
病逝五丈原
刘禅派遣尚书仆射李福前来问候，同时询问国家大事。李福来到，诸葛亮谈话完毕，辞别而去，几天之后又回来。诸葛亮说：“我知道您返回来的意图，近来虽然整天谈话，有些事还没有交待，又来听取决定了。你所要问的事蒋琬适合。”李福道歉说：“日前确实不曾询问，如您面年这后，谁可以担负重任，所以就又返回。再请问蒋琬之后，谁可承担重任？”诸葛亮说：“费可以继任。“又问费祎之后怎么样？诸葛亮没有回答。
八月，诸葛亮病故于五丈原（宝鸡境内），享年五十四岁。杨仪等率军还，姜维等遵照诸葛亮遗嘱，秘不发丧，缓缓退军。司马懿率军追击，见蜀汉军帅旗飘扬，孔明羽扇纶巾坐在车里。司马懿怀疑是孔明用计诱敌，赶紧策马收兵，于是便有“死诸葛吓走活仲达”一事。
这六次用兵，出祁山只有两次；第四次是魏军主动进攻，蜀军防守，由于连日大雨，山洪暴发，冲毁栈道，蜀魏并未交战。
大军返回成都后，刘禅追谥诸葛亮为忠武侯。
诸葛亮遗言命令部下将自己葬在汉中定军山，依山势修建坟墓，墓穴仅能容纳下棺材，穿平时的衣服入殓，不必用其他器物殉葬。
诸葛亮归葬定军山勉县的武侯墓。诸葛亮曾经上表指出自己没有多余财产，只有800株桑树和15顷土地，而自己穿的都是朝廷赐封，就算儿子都是自给自足，自己没有一点多余的财产。果然，诸葛亮直至死时也是如此，甚至在临死前，也吩咐了他下葬时只需要挖洞一个，棺木能够放进去便足够，自己则穿着平常的服装即可，不须要其他配葬物。
蜀汉各地多上书请立诸葛亮庙，蜀汉朝堂以此违背礼制不纳，于是百姓在四时的节日于道路上私祭诸葛亮。直至景耀六年（263年），在习隆、向充的建议下，刘禅在沔阳为诸葛亮立庙。
诸葛亮死后30年，他的长子诸葛瞻和长孙诸葛尚一起在绵竹之战中战死沙场。
个人成就
政治
诸葛亮作为蜀汉的丞相，安抚百姓、遵守礼制、约束官员、慎用权利，对人开诚布公、胸怀坦诚。为国尽忠效力的即使是自己的仇人也加以赏赐，玩忽职守犯法的就算是他的亲信也给予处罚，只要诚心认罪伏法就是再重的罪也给予宽大处理，巧言令色逃避责任就是再轻的过错也要从严治理，再小的善良和功劳都给予褒奖，再小过错都予以处罚。他处理事务简练实际，能从根本上解决问题，不计较虚名而重视实际，贪慕虚荣的事他都不做；终于使蜀国上下的人都害怕却敬仰他，使用严刑峻法却没有人有怨言，这是因为他用心端正坦诚而对人的劝戒又十分明确正当的缘故。可以说他是治理国家的优秀人才，其才能可以与管仲、萧何相媲美。
经济
诸葛亮画像诸葛亮在汉中休士劝农期间，利用了汉中的经济条件，因地制宜地采取了一系列发展生产的得力措施，使北伐军资基本上就地得到了解决，诸葛亮死后，蜀汉军撤退，魏军还在蜀营中“获其图书、粮谷甚众”。这正说明了诸葛亮休士劝农，实行军屯耕战的效果。当地人民生活好了，就可以招来更多的人口，使地广人稀的汉中重新得到发展，逐步到达人多、粮多的良性循环，使百姓“安其居，乐其业”。
经诸葛亮“踵迹增筑”的“山河堰”等水利工程至今还是汉中地区灌溉面积最大的水利工程。据李仪祉先生考察而知，“山河堰尚灌褒城田八千余亩，灌南郑县田三万零六百余亩，灌酒县七千余亩，共四万六千余亩。”汉中市的六大名池，至今仍被利用。据考古调查统计，全区至今尚保留有汉以来的古堰七十多处，一些堰渠经历代使用维修，一直延用至今。同时各地在继承和学习古代开发利用水利资源经验的基础上，又不断增修了大批塘、库、陂池等水利设施。仅勉县就增修了能蓄十万立方水的水库三十七个；塘与陂池达三百多个；冬水田至今仍有五万多亩。
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