Le recueil se compose de courts quatrains indépendants les uns des autres, chacun développant en quatre vers une image ou une méditation sur un même ensemble de thèmes récurrents : la fuite du temps, l'inéluctabilité de la mort, la beauté fragile du monde sensible, et l'appel à goûter pleinement l'instant présent plutôt que de se perdre en spéculations métaphysiques stériles. Le vin, omniprésent, y fonctionne comme symbole ambivalent, tantôt plaisir terrestre concret, tantôt métaphore d'une ivresse mystique selon certaines lectures soufies, sans que le recueil ne tranche jamais explicitement entre ces deux interprétations.
La traduction de Fitzgerald connaît un succès fulgurant dans l'Angleterre victorienne puis dans le monde anglo-saxon tout entier, faisant de Khayyam une icône occidentale de la sagesse orientale, admirée par des écrivains aussi divers que Victor Hugo, Goethe ou Jorge Luis Borges, tandis que des organisations se créent en son honneur pour promouvoir la poésie persane.
Les Roubaïyat demeurent l'un des rares textes poétiques médiévaux à avoir conquis un lectorat véritablement mondial, leur méditation sceptique sur la finitude humaine touchant, par-delà les siècles et les cultures, à une interrogation universelle sur le sens de l'existence.