这些独立的故事稍后被整理成一首长诗。这篇长诗流传下来的第一个版本,被称为“古巴比伦”版本,可追溯到公元前十八世纪,最初命名为‘Shūtur eli sharrī’(直译为“众王之王”)。时至今日,这首长诗的多数已经遗失。现存最完整的副本是在公元前七世纪亚述国王亚述尔拔尼巴(Ashurbanipal)图书馆遗址发现的。
史诗的上半部分详细地列举了吉尔伽美什自身的事迹,以及恩奇都,这个由神创造的野人是如何阻止他的暴行并成为他的朋友的。而史诗的下半部分,关于恩奇都的死困扰吉尔伽美什进行漫长而危险的旅程,希望能发现永生的秘密。但他最终明白了“死亡是人生的一部分,生命就在自己手中。”最终,吉尔伽美什的名字并未随着时间湮灭,他的故事融入进人类历史之中。
但是近年来,随着不断的研究,学者们发现,吉尔伽美什可能并非是一位神话虚构人物,而是一位真实存在过的历史人物,或许就是一位乌鲁克国王的自称。在史诗中,吉尔伽美什自称为卢加班达(Lugalbanda)和宁孙(Ninsu)的儿子。而在研究与发掘中,卢加班达是一位乌尔的王家守护神,他的名字出现在乌尔第三王朝的王室颂歌中,是国王对父亲的尊称。而宁孙女神,最初拼写为‘Nin-sumun’(阿卡德语),意思是“lady of the wild cows”,有时,她也会被称为‘Rimat-Ninsun’,意思是“八月母牛”,“圈地野牛”,或者“大王后”。值得一提的是,在乌尔时代,王后的徽号就是‘nin’。