伏羲（史记中称伏牺），出生于甘肃天水，又称包牺、宓羲、羲皇、庖牺、太昊、人皇等。他从小聪明好学，博闻强记，勤于钻研，善于思考，能够熟练地掌握当时最深奥的天文知识和使用圭表的方法。伏羲生活的年代，可能是母系氏族社会为主体的年代，所以在他成年后，也不得不按照族规的要求踏上通往远方的征程。和别人面对未知前路的忧虑不安不同，这时的伏羲发明了八卦圭表，凭借这个可以测定时间与方向的玩意儿，他有信心走得更远，并且还有信心胜利归来。于是伏羲自西往东，兴奋地向着太阳升起的方向出发了。这肯定不是人类最早、也不是最远的一次长征，但肯定是最有价值的一次长征。这一走，犹如一画开天，从此中华文明肇启。
从伏牺、包牺、庖牺这些名称来看，伏羲可能在烹饪、祭祀这些方面都很有些方法和手段，是个很会做吃，很捞得吃，而且多才多艺的人。尤为重要的是，伏羲是个不吝啬于知识传播，非常乐于助人，很有人格魅力的人。在他走过的地方，人们不但学会了他高明的烹饪手段、先进的农牧技术，还学会了使用他发明的八卦圭表，从此也像他一样能够走得更远。在洛水边，伏羲得到了一只有着白色甲壳的动物。这动物的白色甲壳是当时最好的制作八卦圭表的材料，因为白甲上的投影更清晰易辨，而且坚固耐用。于是，伏羲给白甲刻上了圭尺刻度。从此，这种动物被称为龟，得以以圭为音，在中国人的心目中有着特殊的地位，成为中华民族尊崇的四大神兽之一。这就是洛出书传说的真正来历。而河出图传说的来历，可能和伏羲曾经将圭尺画在一张白马皮上有关。后来，随着玉器琢磨加工技术和青铜器铸造技术的出现，龟甲制作的圭表盘逐渐被玉器和青铜器所取代。但龟甲的神圣、神秘性早已深入人心，传说用来卜筮非常灵验，以致于在相当长的一段历史时期中，龟甲沦为了卜筮的道具，这也是为什么我们现在看到的出土龟甲上的甲骨文大都是记录卜筮内容的原因。
伏羲一路传播着自己掌握的知识，也一路学习着别人的知识和经验，同时也在物色着自己将来的栖息地。当他来到现在的河南淮阳龙湖边上，他被这里肥沃疏松的土质和美丽的湖光水色吸引住了，于是决定在这里落户。伏羲走过的、从天水到淮阳这段路上的人们，从此开始了频繁的往来.，并由此开花散叶，辐射东方大地，奠定了以中原文化为代表的中华文明。后人把这个事情说成是伏羲在淮阳建都称王，那个时候，可能还没有成熟的国家概念。现在龙湖边上的太昊陵，就是伏羲的陵寝。淮阳也因此成为海内外华人寻根谒祖的圣地。从时间上来说，太昊陵比黄帝陵还早了数千年，是我们中华民族最应该去祭拜的始祖之一。
伏羲八卦的发明和传播，使得古人在远行时不再因为无法记住来路而迷失。他们仅凭八卦圭表和记住几颗较亮的星星就能解决辨别方向的难题。于是人们的活动半径大幅度的增加，加速了氏族、部落的交融发展，促进了文明的形成。当男人们掌握了先进的方向技术，能够自由纵横于更广阔的天地之中，他们不断增长的见识、能力及贡献，会使他们燃起对更高社会地位的要求和改革落后习俗的勇气与决心，并且为之付诸以实际行动。于是，维持了相当漫长年月的母系氏族社会纷纷开始瓦解，人类进入了更先进、更具暴力特质的父系氏族社会。父系氏族社会时期，男人取得了氏族的领导权，野合、走婚的习俗也随之被换婚、抢婚等形式所取代。
八卦圭表作为方向盘被使用了大约四千年左右，直到磁石式方向仪（指南车、司南）的发明，才结束了其指引方向的伟大使命。但八卦并没有就此退出历史舞台，它早已被披上了上知天文、下知地理、中通人事的神圣外衣，被推上了占卜吉凶、预测未来的神秘祭坛。关于指南车，最早的出处与黄帝大战蚩尤的涿鹿之战有关。据说黄帝在与蚩尤的对战中，屡战屡败。后来得到风后的帮助，获得了指南车。于是，黄帝选择了一个有雾的天气，与蚩尤展开决战。有了指南车，黄帝率领大军在迷雾中巧妙穿插，包抄围歼，终于战胜了强大的蚩尤族。后人认为指南车是纯机械原理的，并根据出土文物进行了复原，个人认为这种指南车不过是一种仪仗用车，和真正的指南车相去甚远。
我们现在看到的先天八卦卦位，是乾在上，向左逆时针排列为乾、兑、离、震，向右顺时针排列为巽、坎、艮、坤。这个排列是二维平面的，实际上最初的伏羲八卦是三维立体的。当年伏羲画八卦时大概是背北面南而作的，其卦位是：乾为天在上，坤为地在下，艮为山座于北，兑为泽汇于南，离为日出于东，坎为水自西来，巽为风因地而起，震为雷由天而降，风雷变幻于天地之间。前面说过，伏羲八卦之所以叫卦，是因为八卦在发明伊始就是挂起来使用的。伏羲先在地上画出一个圭盘（或摆上刻有圭尺的龟甲），然后垂直悬挂一根直木作为表杆，表杆投下的日影落在圭盘上，伏羲就以日影的长短和指向来计算时辰和辨别方向。作为表杆的直木，有的还嵌上了风翼，用来测定风向。在刮信风的季节里，是很容易通过风向判断出东南西北的。卦右边的卜字，最初就是表杆及风翼的象形表示。天安门前的华表，正是衍自这种带有风翼的表杆。
可以说，八卦起源于科学，而不是迷信。用八卦圭表来测定时间和方向，以现代的标准来衡量，精确度远远不够，但在当时却是非常先进和实用的工具。可以说八卦是人类历史上一项划时代的重大发明，其对中华文明的形成与发展，具有极其深远的影响。因为使用的需要，伏羲后来对八卦的东南西北四个方向又进行了细分，添上了东南、东北、西南、西北四个方向，并且索性就以乾、兑、离、震、巽、坎、艮、坤八个卦象来表示这八个方向，于是就成了我们今天看到的二维的先天八卦图的样子。卦象本身就是圭表的标尺刻度。