相传以十二种动物取代十二地支，来代表十二个月令，是汉朝东方朔的杰作。有明确记载的是东汉王充所写《论衡》中的《言毒篇》，他提到了十二种动物的名称。用十二生肖来计年，也起于东汉。清朝赵翼所著《陔余从考》也指出这一史实。至于为什么要选定十二种动物作标志，最早可能与图腾有关。古代各部落都选一种特别惧怕或特别喜爱的动物，以其图案作为本部落标志。宋代洪巽的《旸谷漫泉》、明朝郎瑛的《七修类稿》等对此都作了解释。另外佛经《大集经》记有十二生肖轮流游行的故事，但其中无虎而有狮子，因此有人认为，十二生肖是由古印度传入中国的，以虎代狮，可能与中原不产狮有关。
也有人认为，十二生肖首先出现于记时。一昼夜是二十四小时，古代天文学家将昼夜分为十二时辰。同时他们在观天象时，依照十二种动物的生活习惯和活动的时辰，确定十二生肖。夜间十一点至次日凌晨一点，属子时，正是老鼠趁夜深人静，频繁活动之时，称“子鼠”。凌晨一点至三点，属丑时。牛习惯夜间吃草，农家常在深夜起来挑灯喂牛，故称“丑牛”。凌晨三点至五点，属寅时。此时昼伏夜行的老虎最凶猛，古人常会在此时听到虎啸声，故称“寅虎”。清晨五点至七点，属卯时。天刚亮，兔子出窝，喜欢吃带有晨露的青草，故为“卯兔”。早晨七点至九点，属辰时。此时一般容易起雾，传说龙喜腾云驾雾，又值旭日东升，蒸蒸日上，故称“辰龙”。上午九点至十一时，属巳时。大雾散去，艳阳高照，蛇类出洞觅食，故作“巳蛇”。中午十一点至一点，属午时。古时野马未被人类驯服，每当午时，四处奔跑嘶鸣，故称“午马”。午后一点至三点，属未时。有的地方管此时为“羊出坡”，意思是放羊的好时候，故称“未羊”。下午三点至五点，属申时。太阳偏西了，猴子喜在此时啼叫，故为“申猴”。下午五点至七点，属酉时。太阳落山了，鸡在窝前打转，故称“酉鸡”。傍晚七点至九点，属戌时。人劳碌一天，闩门准备休息了。狗卧门前守护，一有动静，就汪汪大叫，故为“戌狗”。夜间九点至十一点，属亥时。夜深人静，能听见猪拱槽的声音，于是称作“亥猪”。就这样，一天的时辰和动物搭配就排列了下来：子鼠、丑牛、寅虎、卯兔、辰龙、巳蛇、午马、未羊、申猴、酉鸡、戌狗、亥猪。后来人们把这种纪时法用于纪年，就出现了十二生肖。
对十二种动物配十二时辰，还有一类似的说法。据说天地生成于子时，生之初，没有缝隙，气体跑不出来，物质无法利用，被老鼠一咬，出了缝隙，才?/