《历代帝王图》是无款画，因此对于它的作者是谁，引起了学者们的争论。根据画上的题识看，它的作者应该是阎立本，但周武帝是他的外公，他不可能将周武帝画成一个粗野蛮横之形象，更不可能给他写下不好的评论，因为这与当时的世俗是不符的。后来有学者经过考证，发现北宋着名画家郎余令更符合创作条件，那么谁才是真正的作者呢？
《历代帝王图》也叫做《古代帝王图》，纵长51.3厘米，横长531厘米，无款。如今被藏于美国波士顿博物馆之内。它描绘了中国从汉代到隋朝之间的13位帝王，分别是：汉昭帝刘弗陵、汉光武帝刘秀、魏文帝曹丕、吴大帝孙权、蜀昭烈帝刘备、晋武帝司马炎、陈文帝陈蒨、陈废帝陈伯宗、陈宣帝陈顼、陈后主陈叔宝、北周武帝宇文邕、隋文帝杨坚、隋炀帝杨广。每个帝王身后都有男女的侍从，旁边都有榜书，还有一些记述他们生前对佛教和道教的态度。画家根据每位帝王的政治作为以及不同的环境命运，成功地塑造出个性突出的典型形象来。同时也体现出了画家对他的看法。画中人物描绘精细，富丽典雅，是唐代绘画的代表作。它本是一幅无款画，由于上面有后人题识为唐朝阎立本所画，所以大多数学者都认为他是画的作者，但有些学者则持反对意见，认为作者应该是唐朝的郎余令。
为此画题识的人是北宋的富弼始，后来被杨褒所有，接着转到吴升家，之后又被周必大的侄子收藏，周必大再一次为此画题识“是阎真迹无疑”。阎立本是初唐人，官职是右相，曾为唐太宗画过《步辇图》，这使他具备了画《古代帝王图》的创作条件。因此，人们认为他就是《古代帝王图》的创作者。但那些持反对意见的学者提出了质疑，据记载，《古代帝王图》原是画在白麻纸上的，由宋代孙仲荀收藏。王球所收藏的是杨褒摹自孙仲荀的没有上彩的墨画，现存的就是杨褒在北宋嘉佑初年让人摹制上彩的，后由富弼始在嘉佑五年，开始题识此画为阎立本所画。
可后来为什么周必大又题识“是阎真迹无疑”呢？那时，周必大根据画卷后面的印，已经知道此画是摹本，但为什么还这样说呢？可能是他为了维护他侄子的利益吧，因为他侄子收藏了此画。在唐朝从未有阎立本画此画的记载，而且，阎立本的母亲是北周武帝的女儿清都公主，周武帝是他的外公，那么阎立本怎么可能把自己的外公画得那么粗野蛮横呢？还写有：“后周武帝宇文邕在位十八年，五帝共廿五年，毁灭佛法，无道。”这种大义灭亲之举在当时社会是完全不可能的，所以原画不可能是阎立本画的。不过根据画的风格可以断定原稿是初唐的作品。一方面原因是画中的帝王像止于隋朝，它的绘画风格也与初唐同类的作品极为相似。此类标有具体帝王称号和在位年代以及他的作为的图像，一般都是士大夫阶层所作。根据现有资料来看，初唐时候只有郎余令曾画过帝王图，《历代名画记》记载：“郎余令有才名，工山水、古贤。为着作佐郎，撰自古帝王图，按据史传，想像风采，时称精妙。”他在当时的绘画才能是非常着名的。
郎余令画的帝王图在当时就为人所称颂，非常知名。他画的不是当代帝王，而是“按据史传，想像风采”所作的历代帝王像，画中每一位帝王都有榜书，同时也记述了帝王在位的年代或对佛道的态度，据此可以肯定《历代帝王图》这一摹本正是初唐的郎余令所画的自古帝王图。郎余令是文学家，也是史学家，而且世代都与隋唐宫廷有着密切的联系，这些正是他能较好地完成这一卷历史人物的创作条件。
《历代帝王图》在美术界，至今还没有人可以找到确凿的证据来证明它的作者是谁，关于它是唐写还是宋摹的争论一直都没有停过。