کتاب رباعیات خیام در منابع کهن در پنج بخش سامان یافته و هدف آن گردآوری رباعیات منسوب به خیام از منابع کهن پیش از قرن نهم هجری بوده است.
در بخش نخست، 28 مأخذ که در آنها 151 رباعی صراحتاً به اسم خیام نقل شده، جای گرفته است. قدیمترین مأخذ این بخش، رساله التنبیه امام فخر رازی (متوفی 606 ق) است.
در بخش دوم، 29 منبع معرفی شده که در آنها تعدادی از رباعیات منسوب به خیام بدون ذکر نام گوینده نقل شده است. سه فقره از منابع این بخش، سراج السّائرین احمد جام، رساله عینیه احمد غزالی و روح الارواح احمد سمعانی، در زمان حیات خیام و در حوزه خراسان نگارش یافته است. از مجموعه 57 مأخذ، 267 رباعی به دست می آید که با حذف رباعیات تکراری تعداد آنها به 164 رباعی می رسد.
در بخش سوم کتاب، توضیحات و یادداشتهایی در مورد رباعیات فراهم آمده درج شده است.
در بخش چهارم، فهرست رباعیات متن بر اساس حروف الفبای قوافی آنها درج شده و نویسنده ، آنها را با پنج فقره از مجموعه های مدوّ ن رباعیات منسوب به خیام مقایسه کرده است.
بخش پنجم کتاب به تصویر دستنویسهای مورد استفاده اختصاص دارد. در این بخش، 70 تصویر از 31 نسخه خطی که در آنها رباعیاتی از خیام نقل شده، گرد آمده است.