第二种情形是在明堂中祭祀五帝，如晋武帝三年于明堂立五帝位，傅玄还撰有“祠天地五郊牺牲歌”，“祠天地五郊送神歌”“享天地五郊歌”。宋孝武帝大明五年（461）在明堂中也曾设五帝位。齐高祖建元元年（479）祭五帝之神于明堂，以有功德之君配祀。梁武帝也祀五帝于明堂，服大裘冕以祭，沈约撰有五帝歌各一首。这时的明堂就是太庙，帝王在太庙里面祭祀黄帝，表明当时人们仍然以黄帝为始祖。这一做法继承和深化了秦汉时期祭祀五帝的传统。
第三，有的帝王到传说有黄帝遗迹的地方进行祭祀。北魏皇帝借东巡的机会，曾经在今河北涿鹿的桥山先后四次拜祭黄帝。《魏书·太宗纪》记载：太宗明元皇帝在神瑞二年（415）和泰常七年（422）两次驾“幸桥山，遣使者祠黄帝、唐尧庙”。《魏书·世祖纪》记载：北魏太武帝拓跋焘神□元年（428），“八月，东幸广宁，临观温泉，以太牢祭黄帝、尧、舜庙。”《魏书·礼志四》记载，北魏文成帝拓跋□和平元年（460），“帝东巡，历桥山，祀黄帝”。
魏晋时期，因袭了黄帝作为天神享祀的传统，对黄帝的祀典主要表现为祭天随祀、明堂拜祀和迎气之祀，各朝取舍又有不同。曹魏祭祀缺乏连续性，其“郊祀天地明堂，是时魏都洛京，而神□兆域明堂灵台，皆因汉旧事”（《宋书·礼志三》）。晋初“郊祀权用魏礼”，但不久又不采汉郑玄的“六天说”，认为“五帝，即天也，五气时异，故殊其号。虽名有五，其实一神。明堂南郊，宜除五帝之坐。五郊改五精之号，皆同称昊天上帝，各设一坐而已”。《通志》亦载“泰始二年诏定郊祀南郊宜除五帝坐”（《通志·礼一》），太康十年（289），又因“往者从议除明堂五帝位，考之礼文正经不通”，“宣帝以神武创业，即已配天，复以先帝配天，于义亦不安，于是又复明堂及南郊五帝位。晋惠帝时也一度“明堂除五帝之坐”，但不久又更诏“明堂及郊祀五帝如旧仪”（《晋书·礼志上》）。
在西晋五十年间，曾两次废止祭天时黄帝作为五帝之一随祀，但由于后世祭祀多袭用旧典，黄帝享祀日久，从而出现时废时举的现象。这反映出在魏晋时期，对五帝的理解已出现分歧，郑玄的“六天说”与王肃“五帝不得为天”的分歧影响到西晋及以后的祭典，西晋王朝在两说之间摇摆不定。
南北朝时期，祀典中明确出现了“五人帝”的提法，黄帝一方面以五方上帝之一享祀，另一方面又以五人帝之一身份配祭，可谓是王学与郑学折中的反映。这一时期，黄帝作为五方上帝之一随祀，亦曾出现反复。梁朝因五精上帝俱是天帝，“于坛则尊，于下则卑。且南郊所祭天皇，其五帝别有明堂之祀”，又除南郊五帝祀，加十二辰座。陈代梁后，又“除十二辰座，加五帝座，其余准梁之旧”。南北朝时，黄帝作为五人帝之一配祭表现在郊迎制度上，五郊分迎五精上帝，黄帝同时又作为人帝配祭，并以五官、三辰、七宿从祀（以上魏晋南北朝祭祀黄帝演变，据李桂民硕士论文《黄帝的史实及黄帝崇拜观念的演变》，西北大学，2000年）。
隋唐时期对黄帝的祭祀沿袭南北朝，更进一步制度化、规范化。从南郊祭天和五郊之祭来看，隋唐都沿袭了在南郊祭天以五帝配，以及四时迎气之祭的做法。隋代郊迎制度因循前朝，以四立之日及季夏，各于其方之近郊为兆，迎其帝而祭之。《隋书·礼仪志二》记载了隋代郊坛情况：“隋五时迎气。青郊为坛，国东春明门外道北，去宫八里，高八尺。赤郊为坛，国南明德门外道西，去宫十三里，高七尺。黄郊为坛，国南安化门外道西，去宫十二里，高七尺。白郊为坛，国西开远门外道南，去宫八里，高九尺。黑郊为坛，宫北十一里丑地。高六尺。并广四丈。”不过当时皇帝较少亲祠，往往由贵臣礼官摄行。唐代《开元礼》明确规定，冬至南郊祭天，要设昊天上帝神座和五方帝神座，五郊之黄郊多定在季夏土王日举行。根据五行理论，五行轮流居统治地位，土王日的“王”指当政为王，就是说夏六月土为王时。唐武德、贞观年间，仍岁祀五帝。武则天临朝时，五帝不再称天。《通典·礼典三》：“永昌元年九月敕：天无二称，帝是通名，承前诸儒，互生同异。乃以五方之帝，亦谓为天，假有经传互文，终是名实未当。称号不别，尊卑相浑。自今郊祀之礼，唯昊天上帝称天，自余五帝皆称帝。”《开元礼》所定岁祀五帝之礼与武德、贞观之制基本相同，略为：“立春日祀青帝于东郊，以太昊配，句芒、岁皇、三辰、七宿从祀；立夏日祀赤帝于南郊，炎帝配，祝融、荧惑、三辰、七宿从祀；季夏日祀黄帝于南郊，轩辕配，后土、镇星从祀；立秋日祀白帝于西郊，少昊配，蓐收、太白、三辰、七宿从祀；立冬日祀黑帝于北郊，颛顼配，玄冥、辰星、三辰、七宿从祀。”（《文献通考·郊社十一》）
唐代五郊祀中最重东郊，《新唐书·玄宗纪》有开元十六年（728）正月“丁丑，迎气于东郊”。《旧唐书·礼仪志四》：“玄宗开元二十六年，又亲往东郊迎气，祀青帝，以句芒配，岁星及三辰七宿从祀。其坛本在春明门外，玄宗以祀所隘狭，始移于□水之东面，而值望春宫。其坛一成，坛上及四面皆青色。句芒坛在东南。”《旧唐书·归崇敬传》：“汉魏、周、隋，共行此礼。国家土德乘时，亦以每岁六月土王之日祀黄帝于南郊，以后土配，所谓合礼。”唐代土德，所以又比较重视黄帝之祀。
从黄帝陵庙致祭来看，隋代废止了祀黄帝于明堂的做法，主要在圜丘祭天、孟夏雩祭和郊迎制度中祭祀黄帝。自隋唐起，朝廷在历代帝王陵寝所在地进行祭祀。唐玄宗时制定的《开元礼》曾明确了一些帝王陵寝的所在地，但对于黄帝陵所在地尚未能确定，唐代宗大历五年（770）□坊节度使臧希让上言：“坊州有轩辕黄帝陵阙，请置庙，四方飨祭，列于祀典。”这里所说的坊州黄帝陵阙就是今黄陵桥山黄帝陵。唐代宗批准了这一请求，从而使此地黄帝陵庙致祭被纳入祭典。
隋唐时期的黄帝祭祀还出现了一种新现象，那就是中央开始设立专门的三皇庙和五帝庙。隋代以祭祀先代帝王为常祀，在京城立有三皇五帝庙，另立庙祭祀三皇以前诸帝。唐玄宗时，除在京师祭祀三皇五帝外，又下诏在京师设三皇以前帝王庙，与三皇五帝庙相近，按时致祭。
四、宋元明清时期
宋元时期对黄帝的祭祀与前代相比稍有变化。从整体上来看，第一，沿袭了南郊祭天时五帝附祭和四时迎气之黄郊；第二，历代帝王庙中黄帝作为五帝之一受到祭祀；第三，黄帝陵庙致祭。在这整个布局中，原来的明堂报享五帝的制度逐渐消失，而历代帝王祭祀的地位上升。
在宋元时期的黄帝祭礼中，黄帝陵陵庙致祭受到了高度重视。赵匡胤对轩辕黄帝的祭祀是很重视的，宋李昉《黄帝庙碑序》中记载，在开宝五年（972）时，赵匡胤降旨：凡前代帝王功德昭著泽及人民者都应崇奉，不得使其庙貌荒废。当时轩辕黄帝庙被列为重点加以整修维护。同时规定朝廷对轩辕黄帝庙每三年祭祀一次。为了祭祀方便，把唐代宗大历中设置的黄帝庙从桥山西麓移到今天黄帝庙所在地。
元代对黄帝陵庙的祭祀也很重视。《元典章》中规定：伏羲、神农、黄帝是开天辟地的先祖，国家应当祭祀。但是三皇被视为医家的祖先，不再由皇帝亲祭，而改由十大医师主祭。在各地仿照“孔子庙”设立“三皇庙”，与社稷坛鼎足而立。“三皇庙”很快普及到了民间。各地“三皇庙”有时也称“药皇庙”。
宋元时期，除了朝廷对黄帝三年一祭外，还有一些名人到黄帝陵拜谒黄帝。如“文能治国，武能保疆”的北宋名臣范仲淹，于宋仁宗宝元三年（1040）到陕西就任后，专程上桥山致祭黄帝陵。元朝末年的著名道士张三丰，也曾经来到桥山，瞻仰了轩辕黄帝庙。
明代对黄帝的祭祀有较大的变化。首先是明代取消了郊天礼中用五方帝从祀的做法。圜丘祭天为古时最隆重的礼仪，且最早配祭黄帝，而后演变为配祭五帝。明太祖朱元璋即位后，大兴百神之祀，命李善长研究祭天之礼。李善长提出祭祀昊天上帝不必以五帝从祀。朱元璋采纳其建议，进一步简化繁缛礼仪，“□正祀典，凡天皇、太一、六天、五帝之类，皆为革除”，改变了祭祀天地时以五方帝从祀的传统。明代也没有五时迎气的做法。其次，明代发展了在中央设历代帝王庙祭祀历代帝王的做法。明洪武六年（1373），朱元璋建帝王庙于京师，祀三皇五帝及汉唐创业之君，每岁春秋致祭。“帝以五帝三皇及汉唐创业之君，俱宜于京师立庙致祭，遂建历代帝王庙于钦天山之阳。”七年，又“令帝王庙皆塑衮冕坐像，惟伏羲、神农未有衣裳之制，不必加冕服”。洪武二十一年（1388），因京师帝王庙发生火灾，改建于鸡鸣山。明成祖迁都北京，在京城建历代帝王庙前，一度将历代帝王附属于天地祭祀。嘉靖十一年（1532），复在北京建历代帝王庙，恢复常规的致祭。再次，明代对黄帝陵寝也非常重视。朱元璋即位之初，就认为轩辕黄帝不仅是医家的祖师，也是中华民族的远古祖先。洪武三年（1370），他派遣使臣到全国各地调查，查明各行省有先代帝王陵寝79处。洪武四年（1371），“礼部定议，合祀帝王三十五。在河南者十：陈祀伏羲、商高宗，孟津祀汉光武，洛阳祀汉明帝、章帝，郑祀周世宗，巩祀宋太祖、太宗、真宗、仁宗；在山西者一：荥河祀商汤；在山东者二：东平祀唐尧，曲阜祀少昊；在北平者三：内黄祀商中宗，滑祀颛顼、高辛；在湖广者二：酃祀神农，宁远祀虞舜；在浙江者二：会稽祀夏禹、宋孝宗；在陕西者十五：中部祀黄帝，咸阳祀周文王、武王、成王、康王、宣王、汉高帝、景帝，咸宁祀汉文帝，兴平祀汉武帝，长安祀汉宣帝，三原祀唐高祖，醴泉祀唐太宗，蒲城祀唐宪宗，泾阳祀唐宣宗”（《明史·礼志四》）。又派遣秘书监丞陶谊等人对桥山黄帝陵庙进行勘察、修葺，筹备祭祀仪式。同年，朱元璋降旨废除了各地建立的“三皇庙”和“由十大医师祭祖”的礼制，规定祭祀黄帝由皇帝或派遣大臣祭祀。桥山黄帝陵列为国家祭祀始祖的圣地，要求每次祭陵的祭文、祭祀日期、祭品名称、数量和主祭、陪祭官员姓名都要刻石立碑。又特遣中书省管勾甘赴黄帝陵致祭，这次祭祀留下了我们所见的最早的一篇祭祀黄帝的祭文。为了保护祭祖圣地，黄帝陵庙设五品护陵官二人。后来县令即为护陵官，由五品官担任。洪武七年（1374），明太祖降旨在轩辕庙大殿内塑造轩辕黄帝坐像一尊，以利后世瞻仰祭奠。
此后，三年一大祭，大祭时由皇帝亲写祭文，由太常寺派遣大臣携带香帛、贡品前来桥山祭祀。明朝诸帝对黄陵祭祀不断，洪武四年、二十九年，永乐十二年（1414），宣德元年（1426），景泰元年（1450），天顺六年（1462），正德元年（1506）、十一年（1516），嘉靖十年（1513）、三十一年（1552），隆庆四年（1570），万历元年（1573）、二十八年（1600），天启元年（1621），均遣使赴黄帝陵祭祀。今黄陵保存有明太祖、成祖、宣宗、代宗、英宗、武宗、世宗、穆宗、神宗、熹宗等皇帝遣使到黄陵致祭的碑文。
清代对于黄帝的祭祀沿袭明代，集中在两大项：一项是中央历代帝王庙展祭，多由皇帝主祭，春秋两次祭祀。一项是黄帝陵庙致祭，多由皇帝派专员致祭，一般是每三年一次，也有临时祭告。其他常年春秋之祭由地方官操办。
