关于周穆王，流传着许多神话传说，有说周穆王见过西王母的传说、也有说周穆王长命百岁的传说。
“享年百岁”
关于穆天子的岁数，根据《史记》“穆王即位，春秋已五十矣”，“穆王立五十五年，崩”，历来被定论为105岁。而《竹书纪年》则说自周受命至穆王百年，非穆王百岁。因此，穆天子究竟年岁几何，各有见解。目前周穆王时期青铜器有纪年的只到34年，尚没发现40年以上的。
见西王母
穆天子曾经西征，抵达青鸟栖息的所在，彼时西王母出来，止之。
西王母是我国古代神话传说中比较特别的人物，传说她居住在昆仑之丘、瑶池之滨。《山海经》说她“其状如人，豹尾虎齿，善啸，蓬发戴胜，是司天之厉及五残”，有三只青鸟为伴。而《汉武帝内传》说她是容貌绝代的女神，并赐予汉武帝三千年结果的蟠桃。
葛洪《枕中书》则说她是元始天王与太元玉女所生的天皇，而她则生地皇，地皇生人皇，竟是把她当成女娲一样的造人始祖。凡此种种，演化至今，西王母成为众所周知的王母娘娘，是玉皇大帝的正妃。
《列子·周穆王》记载：“穆王不恤国是，不乐臣妾，肆意远游，命驾八骏之乘……遂宾于西王母，觞于瑶池之上，西王母为天子瑶，王和之，其辞哀焉。”
当年，穆天子以擅长制造的造父为车夫，以诸侯进献的八骏神马（赤骥、盗骊、白义、逾轮、山子、渠黄。骅骝、绿耳）为御驾，西征而去。一路征讨，抵达昆仑之丘。西王母出来阻止他，请他观黄帝之宫，迎他上瑶池，设宴款待，两人诗歌相和。史记则说穆天子“得四白狼四白鹿以归”。西王母回访，穆王在昭宫款待西王母。据现代学者考证，周穆王西游之地应是里海、黑海之间的旷原，这是中国与西域进行交流的最早史料记载。
征讨东南
穆天子西征之后，转战东南，东方诸侯之徐国，率领东夷侵扰，穆天子一举平定乱事，继而东进，抵达九江。尔后，南征。《太平御览》卷七四引《抱朴子》：“周穆王南征，一军尽化。君子为猿为鹤，小人为虫为沙。”
巡狩范围
传说穆天子巡游，“穆王西征，还里天下，亿有九万里。”“穆王东征天下，二亿二千五百里，西征亿有九万里，南征亿有七百三里，北征二亿七里”。范围之广，恐怕不仅前无古人，甚至还是后无来者。若要拿个能与之比较的，恐怕唯有成吉思汗的西征了。而且，成吉思汗并非自己亲自征伐到最西处，穆天子却是自己率兵抵达这些地方，可谓独一无二。
偃师造人
偃师是周穆王向西巡狩的时候，曾经在遥远的异域遇见的奇人。
偃师是古代传奇中最神奇的机械工程师，他曾献给周穆王一个比起现代机械人还要出色的偶人。
偃师造出的偶人和常人的外貌极为酷肖，周穆王一开始还以为只是偃师的随行之人，经过偃师的解说，才让这位神性极强的名王也惊奇万分。那偶人前进、后退、 前俯、后仰，动作和真人无一不像，掰动下巴，则能够曼声而歌，调动手臂便会摇摆起舞，让旁观者惊奇万分，周穆王看得有趣过瘾，还让宠姬一起出来观看。
表演将毕，那偶人却向周穆王的宠姬抛了抛媚眼，让周穆王勃然大怒，一心认定这个灵活宛似活人的家伙本就是个不折不扣的真人，便要将偃师当场处决。偃师却将偶人立刻折开，发现它只是由皮革、木头、胶漆、黑白红蓝颜料组成的死物。
周穆王趋前细看，偶人的内部器官俱有，外边则是筋骨、关节、皮毛、牙齿、头发一应俱全，但却都是假物，一经组合，却又是一个活生生的偶人，将偶人的心拆走，偶人便无法说话，拆走肝则眼目皆盲，将它的肾拆走，就无法走路。最后，才让周穆王心悦诚服，大叹偃师技法的高超。典故：偃师造人唯难于心就是说技艺再好,人心难造。
野史逸闻
周穆王名字叫姬满，是房太后生 的，父亲是周昭王。昭王南巡时死在途中，就立了穆王为周朝的国君。当时穆王已经五十岁了，在位五十四年，活了一百零四岁。穆王年轻时就喜欢修炼成仙的道术，想学黄帝那样乘车马游遍天下的名山大川。
于是他坐着八匹骏马拉的车奔赴西北戎族聚居的地方，为他驾车的是周时最有名的驭手造父。在路上，穆王得到一只白狐狸一只黑貉子，用它们祭祀了河神。他的车驶到据说连羽毛都浮不起来的弱水时，河里的鱼、龟、鳄鱼等自动为他搭起了桥让他的车通过。接着穆王登上了泰山，在天界的瑶池上会见了西王母，并和她一起畅饮。
在酒席上，西王母唱道：“天上飘着悠悠白云，道路啊漫长得无穷无尽。无数的高山大河把我们阻隔，从此一 别将难通音信。然而你将长生不老，相信以后还能重逢。”穆王说，“我回到神州故土以后，将使华夏各国都能和睦相处，使万民都过上平等富足的生活，到那时我 会再来看望你。”
过了三年，穆王又出行于原野，到了山西的雷首山和太行山，然后又回到周朝的都城镐京（今西安市西南）。当时令尹喜已经跋涉过流沙和草地到 了终南山之北，周穆王也追随着他走过的路，请来了隐士尹辄、杜冲，他俩都住在草地树上搭的屋子里，周穆王也来和他们同住，他们的住处被称为“楼观”。
后来 祭父从郑圃赶来拜见穆王，报告说徐偃造反作乱，穆王才又回到国里平复了作乱，使社稷平安。穆王登昆仑山时，喝的是蜂山石缝中的甘泉，吃的是玉树上的果实， 又登上西王母居住的群玉山，全部得到了腾云飞升的道术。
他之所以还以凡人的形象在世间出现，是想现身说道，告诉人们修炼的结果。何况穆王喝的是玉石制成的膏浆，吃的昆仑山上的甜雪，还有素莲、黑枣、碧藕、白桔等仙果，怎能不延年益寿长生不老呢？
传说西王母曾降临到周穆王的宫中，两个人一块驾云飞升，进入了天宫。
