做了美猴王之後，猴哥很享受在花果山的生活。偶然壹天，他哭了。原來，他想到有閻王老子掌控他的生死，自己死後，就再也沒法享受美好生活，所以傷心至極。
在通背猿猴的指點下，孫悟空開始了尋仙訪道之路。最終，在靈臺方寸山斜月三星洞裏，孫悟空拜須菩提為師，學到了本領。
上山十來年，孫悟空其實壹直幹雜活，真正學本領沒幾天。孫悟空學了哪些本領呢？不多不多，只有三個。
第壹是大品天仙決。
在對陣偷袈裟的黑熊怪時，孫悟空親口說過，"得傳大品天仙訣，若無根本實難熬……三年無漏成仙體，不同俗輩受煎熬"。
就是說，須菩提祖師傳授給孫悟空的"大品天仙決"，是孫悟空成仙的根本。當然，到這壹步孫悟空也沒有跳出五行，更沒有成仙。直到他銷了生死簿，被玉帝封為弼馬溫，他才長生不老，成為太乙仙。
第二是七十二般變化。
學了成仙之訣後，又過了三年。須菩提祖師說，光是修煉還不夠，需要躲三災，即天雷、天火和天風，每隔五百年就有壹災，若躲不過去，壹樣會絕命。
為此，孫悟空又要學技能躲三災。祖師告訴他，有兩種可以，有壹般是天罡數，該三十六般變化；還有壹般地煞數，該七十二般變化。
這裏說得很清楚，天罡和地煞都代表數量，根本不代表強弱高低。孫悟空貪多，所以學了地煞數的七十二變。
第三是筋鬥雲。
學完七十二變後，祖師讓悟空試飛。結果孫悟空打了個連扯跟頭，跳起來不過五六丈高，踩著雲霞飛了壹頓飯功夫，來回不過三四裏路。這哪叫騰雲？頂多叫爬雲罷了。
基於此，祖師傳授悟空筋鬥雲和口訣。壹個筋鬥就能飛十萬八千裏路，而且速度極快，壹日之間就能遊遍三山五嶽、五湖四海。
再以後，孫悟空因為賣弄本事，被祖師趕走了。
在須菩提祖師學藝十余年，其實就學了這三樣本領，而且時間沒多久，絕大多數時間孫悟空都是跟著師兄們學習言語禮貌，聽師父講經論道，空了就掃地鋤園，養花修樹，砍柴挑水等等。
但是，當孫悟空反天宮、鬥諸神時，他的本領遠不止這三樣。
從原著後面的內容來看，孫悟空還會很多本領。
比如身外化身。就是用毫毛變出很多個孫悟空，這些分身也能用金箍棒，本領也壹樣。孫悟空靠著這個本領，打敗過哪咤、五大天王等人。取經路上，孫悟空也多次用過，只是有時候數量不多。
還有法天象地。就是把自己變得很大，在與二郎神打鬥時，孫悟空曾把自己變大；後來為了芭蕉扇，孫悟空大戰牛魔王，因為牛魔王現了真身，孫悟空也用了法天象地，變得足有千百丈高。
還有三頭六臂。嫌棄弼馬溫官太小，孫悟空反下天界，李靖率大軍征討花果山，巨靈神戰敗，哪咤出戰悟空。哪咤後來用了三頭六臂的神通，孫悟空也變出三頭六臂，同時用毫毛變出身外身，自己真身打了哪咤胳膊。
後來，孫悟空也幾次用過三頭六臂。大鬧天宮時，他打到淩霄寶殿外，被雷部眾將圍著時，他就用了三頭六臂。
對付黃袍怪時，黃袍怪自恃有很多小妖怪，認為孫悟空打不完。結果孫悟空也是用三頭六臂，倏忽之間，妖怪全被打死了。
孫悟空還會避火訣、避水訣。比如容易被讀者誤會的壹點，就是說孫悟空怕紅孩兒三昧真火。其實，原著中孫悟空避火訣可以完美避開紅孩兒的火，包括芭蕉扇的火也能避開。孫悟空真正怕的是煙。
至於避水訣，孫悟空也幾次展示過。比如孫悟空幾次去東海、西海，就是要撚著避水訣。孫悟空為何水下功夫不好？因為需要壹邊撚著避水訣，或者變化魚蟹之形。可是這樣，他就沒法充分使用金箍棒，來發揮實力了。
還有定身術。七仙女去摘蟠桃的時候，就被孫悟空定住了身子，他自己則跑到蟠桃會上吃了蟠桃，喝了禦酒，還盜吃了仙丹等等。
還有隱身術。孫悟空有壹次去化齋，老頭兒不肯給，趕孫悟空，孫悟空賴著不走，老頭兒就用拐杖打孫悟空的頭。悟空毫發無損，嚇得老頭兒趕緊關了門。這時候，孫悟空用隱身法去弄了滿滿壹缽盂的米飯。
除了這些，孫悟空還會很多本領：縮地術、砍頭再生、推山移嶺、抓風之法、移山縮地、刮風攝法、遁法、三昧火、元神出竅、移星換鬥、翻江倒海、噴雲吐霧、呼風喚雨、撒酒成雨、聚則成形散則成氣、紮草龍載人飛行、畫地為牢等等。
對了，在玉華洲傳藝時，因為小王子們是凡人，拿不動他們兵器，孫悟空就吹了壹口仙氣給他們。結果，三個王子都能拿得起兵器了。
還有，在陳家莊，豬八戒變化小孩時，也是孫悟空的幫助，豬八戒才變成正常的小孩。
包括金箍棒，孫悟空不但會用，而且還能讓金箍棒千變萬化。
可以說，孫悟空會的本領實在太多了。這些本領，他是跟誰學的呢？其實，這些都是他自己悟出來的。
悟空道："這是他弄的個術法兒，有何難也！我如今壹竅通，百竅通，我也會弄。妳們都合了眼，休怕！"
可見，這些本領都是孫悟空自己領悟的。這在西遊中，恐怕只有孫悟空壹人能做到這樣了。所以，說孫悟空是武學奇才，倒也合適。