中国的十二生肖纪年以鼠居首，这一点人所共知，然而为什么要以这样一种看似不起眼、甚至未必招人喜欢的动物打头，却很难解释。
民间广为流传的说法是：上天本来想安排牛居首，但狡猾的老鼠坐在牛角上，在最后一刻跳到了牛前面，排在了第一。1074年编纂成书的《突厥语大词典》中的bars（虎年）条也有一个传说：一位可汗因计算某次战争的年代出错，故决定设置纪年法，为此下令赶动物过伊犁河，“其中有十二种泅水过了河，于是便用这十二种动物的名字当作十二个年的名称。”它们过河的先后顺序是：鼠、牛、虎、兔、鳄鱼、蛇、马、羊、猴、鸡、狗、猪。除了汉文化中的“龙”替换成了“鳄鱼”，其余生肖及顺序在此都完全一致。
不过，可以想见，这都是因为后人已经“知其然而不知其所以然”，才由此产生出来的解释性传说。一如后世不知道“无锡”本是古越语，而强解为“此地本有锡矿，后锡山开采完毕，没有锡了，故名”。这通常被视为通俗语源学（folk etymology），在古希腊神话中就有一类是推源论神话，即解释某些现象、事件、名称的起源或缘故的神话。
这些当然不是历史的真相，那么，在这个问题上，合理的解释究竟是什么？

十二生肖的中国化
十二生肖如今被视为最典型的中国文化特色之一，但其起源长久以来都是个谜团。直到近代国门大开，人们才发现，不只中国有十二生肖，埃及、希腊和印度都有，只是动物的种类、顺序不完全一致——例如印度的十二生肖中，对应老虎的是狮子，而对应龙的则是摩睺罗迦（天龙八部之一的大蟒神）。
郭沫若认为，世界各族的生肖都可追溯到古巴比伦，中亚居民模仿巴比伦黄道十二宫纪年，由此才东传到中国；他在《甲骨文字研究·释干支》中推断中国自古用以纪年的十二地支，真正的源头就是黄道十二宫。

在这个问题上，虽然学者间还有一些细节的争论，但大体都同意，是两河流域的古巴比伦人最早将黄道十二宫与十二神兽代表的星座联系起来。这随着其占星术于公元前3000年左右就开始外传，由此在西方发展出十二星座，而在东方则衍生出十二生肖。

黄道十二宫因与十二神兽相配，故被古希腊人称为“动物圈、兽带”，后简化为zōidiakòs（‘circle of animals’），即英语zodiac的词源，另一个英语词zoo（动物园）与此同源，都可追溯到希腊语zōion（“动物”）。英国汉学家魏根深在《中国历史研究手册》中指出：这里的“基本不同之处就是，黄道带在西方被用于通过出生月来决定人的性格。在中国，黄道带则是通过一种传说的方式来纪年，因此通过一个人出生的年份来决定他的性格。”
十二生肖竟然起源于遥远的两河流域文明，这乍看令人惊诧，但确实有其可能。对上古马车、青铜器、小麦的起源研究均表明，中国与西北内陆的通道（即后来的“丝绸之路”）在极为久远的年代就已存在。另一个可能的证据是：两河文明盛行十二进制，中国文明中盛行的一般都是二进制、十进制和十六进制（“半斤八两”就是十六进制，以十六两为一斤），但唯独在年、月、时辰的计算上采取的却是十二进制。

当然，月亮的阴晴圆缺对原始社会的人们而言是最明显的周期，因而不同文明几乎都把一年分为十二个月，但纪年、时辰可就不一定了，像孟加拉国传统计时法prohor将一天分为8份，其时间计量单位dondo大致相当于24分钟。
我们现在惯于十年（“90年代”）、百年（“世纪”）来分段，而一天中的时段划分，在战国时代竟有分为10、12、16、18或32个时段等不同习惯，1975年云梦楚简的历书上，一天也分为16个时段，直至西汉才确定为一天12个时段。
即便如此，中国当时历来使用的也是干支纪年，用的是子丑寅卯等十二地支，最早将十二支与鼠、牛、虎等十二种动物对应的文献只能追溯到东汉王充的《论衡》，但为什么形成这样的对应关系，却很难解释，日本学者中野美代子猜测可能起源于印度。一种通行的看法认为这是东汉以后经由中亚，通过“北俗”传入中原的。
清人赵翼在《陔余丛考》“十二相属”条中指出：“盖北俗初无所谓子丑寅卯之十二辰，但以鼠牛虎兔之类分纪岁时，浸寻流传于中国，遂相沿不废耳。”不过1975年睡虎地秦简、1986年天水放马滩秦简的出土，证明这种对应关系至迟在秦代就已形成。
如果把十二生肖和通行的十二星座做一比较，差异立刻就出来了，除了纪月和纪年的不同，还有两个显著不同：首先，现在西方的十二星座大量和神话人物相关，动物能与十二生肖比对上的寥寥无几，更没有老鼠；其次，十二星座一般是从3月21日开始的，也就是每一年的春分点，而不像中国这样是从仍在严寒季节的正月初一开始。

在此值得注意的是，古希腊人所说的zōion，并不仅是野兽之类的“动物”，而是任何“有生命的存在”（animatedbeing），包括魔鬼、诸神、有灵魂的星宿——乃至有灵魂的整个宇宙。无论十二星座还是十二支，其理论基础都是一样的，即相信天地间有某些具备特殊灵性的存在，主宰着宇宙间的生命力，所以出生在特定星座或生肖的人，其个性、命运受这一神物所影响。
在印度，十二生肖原本都是神的坐骑，“象头神”（Hastimukha）迦纳什（Ganapati）是印度教、佛教和耆那教共同崇奉的神，系湿婆与雪山神女之子，号称“一切障碍的主人”（Vighnesvara）和“障碍的克服者”（Vināyaka），但他的坐骑却是一只老鼠——虽然两者体型悬殊，但老鼠也是“障碍克服者”。鉴于老鼠在印度的十二生肖中就已出现，在此不妨推断，鼠既居十二生肖之首，必定也因为在它身上体现着宇宙的某种神秘力量。

宇宙时间是连贯不断的，纪年、纪时原本都是为了方便起见所作的人为分段，由此而来的一个问题便是：哪里才算是个头？现代人或许理所当然地觉得：新年是从1月1日开始，每一天则从半夜0点开始，然而，在古代不同文明、不同地方，计时方式是千差万别的。英国史学家伊恩·莫蒂默在《欧罗巴一千年》中指出，16世纪初的欧洲，新年开始的时间有1月1日、3月1日、3月25日、9月1日、12月25日等不同起始时间。波斯新年瑙鲁孜节、东南亚的泼水节/宋干节都在三四月之交的春分点附近，这也是很多文化中普遍的观念：一年应从春回大地起始，而一天也应从第一缕阳光出现的时刻算起。

中国历史上，也曾有过这样的计时。睡虎地秦简《日书》中，已经提到“子，鼠也”，但当时一天的时间是从寅时（3-5点）算起的，并不以“子”居首；西汉王莽改制，采用殷历，以十二月为岁首，“鸡鸣为朔”，即以鸡鸣时分定为一天的起始。文献记载普遍认为，夏商周三代，夏历建寅、殷历建丑、周历建子——所谓“建子”，即以子月（十一月）为岁首的历法，虽然在汉武帝太初改历之后，通行至今的一直是以寅月（正月）为岁首的夏历，但周代八百年以子月为一年之始、子时为一日之始的做法可能已深入人心。