I løpet av denne perioden ble det utviklet et stor antall myter og legender rundt firugren Gilgamesj. Fem ulike sumeriske dikt forteller om forskjellige bedrifter som Gilgamesj gjorde og som har overlevd fram til i dag. Gilgamesjs første opptreden i litteraturen er antagelig i det sumeriske diktet «Gilgamesj, Enkidu og underverden». Fortellingen begynner med et -tre, som sumerologen Samuel Noah Kramer har foreslått kan være et piletre, og som vokser ved breddene av Eufrat. Treet vokser og modnes, men slangen «som kjenner ingen trolldom», Anzû-fuglen, og Lilitu, den sumeriske forløperen til Lilith i jødisk mytologi og folkeminne, alle som tar bolig inni treet, og får Inanna til å gråte av sorg. Gilgamesj, som i denne fortellingen er framstilt som Inannas bror, kommer og dreper slangen og får Anzû-fuglen og Lilitu til å flykte. Gilgamesj følge hogde ned treet og snekret en seng og trone som ble gitt til Inanna. Inanna reagerer med å konstruere en og en (antagelig tromme og trommestikker, skjønt teksten gir ingen hentydninger), som hun gir til Gilgamesj som belønning for hans heltedåd. Gilgamesj mistet og og spør hvem som kan skaffe dem. Enkidu kommer opp fra underverden for å finne dem, men er ulydig mot underverdens strenger lover og må derfor bli der for alltid. Den gjenværende del av diktet er en dialog hvor Gilgamesj stiller spøærsmål til Enkidus skygge om underverden.