這首詩最早見錄于唐人殷璠所編的《河岳英靈集》，該書編成于公元753年(唐玄宗天寶十二載)，由此可知李白這首詩的寫作年代最遲也應該在《河岳英靈集》編成之前。而那時，安史之亂尚未發生，唐玄宗安居長安，房琯、杜甫也都還未入川，所以，甲、乙兩說明顯錯誤。至于諷刺章仇兼瓊的說法，從一些史書的有關記載來看，也缺乏依據。章仇兼瓊鎮蜀時，雖然盤剝欺壓百姓，卻不敢反叛朝廷，相反一味巴結朝中權貴，以求到長安去做京官。相對而言，還是最后一種說法比較客觀，接近于作品實際。
一般認為，這首詩很可能是李白于公元742年至744年(天寶元載至天寶三載)身在長安時為送友人王炎入蜀而寫的，目的是規勸王炎不要羈留蜀地，早日回歸長安。避免遭到嫉妒小人不測之手。
本詩可大致分成三個部分。
第一部分，從“蠶叢及魚鳧”到“然后天梯石棧相鉤連”，主要寫開辟道路之艱難。詩人從蠶叢、魚鳧開國的古老傳說落簍，追溯了蜀秦隔絕、不相交通的漫長歷史，指出由于五位壯士付出了生命的代價，才在不見人跡的崇山峻嶺中開辟出一條崎嶇險峻的棧道。強調了蜀道的來之不易。
第二部分，從“上有六龍回日之高標”到“嗟爾遠道之人胡為乎來哉”，主要寫跋涉攀登之艱難。這一部分又可分為兩層。前八句為一層，強調山勢的高峻與道路之崎嶇。先例舉了六龍、黃鶴、猿猱這些善于飛騰攀登的鳥獸面對蜀道尚且無可奈何的情況，以映襯人要攀越蜀道談何容易;又特地選擇了秦地突出的高山青泥嶺加以夸張描繪，顯示蜀道之高聳入云，無法通行。“問君西游何時還”以下為第二層，描繪了悲鳥、古樹、夜月、空山、枯松、絕壁、飛湍、瀑流等一系列景象，動靜相襯，聲形兼備，以渲染山中空曠可怖的環境和慘淡悲涼的氣氛，慨嘆友人何苦要冒此風險入蜀。
第三部分，從“劍閣崢嶸而崔嵬”到“不如早還家”，由劍閣地理形勢之險要聯想到當時社會形勢之險惡，規勸友人不可久留蜀地，及早回歸長安。這部分亦可分為兩層。前五句為一層，化用西晉張載《劍閣銘》“一夫荷戟，萬夫趑趄。形勝之地，匪親勿居”語句，突出劍閣關隘險要，后六句為一層，以毒蛇猛獸殺人如麻暗喻當地軍閥如憑險叛亂則將危害百姓，規勸友人早日離開險地。
全詩主要由以上三部分組成，至于在詩中三次出現的“蜀道之難，難于上青天”兩句詩，則是綰連各部分的線索。它使全詩首尾呼應，回旋往復，綿連一體，難解難分。
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