Des agnostiques occidentaux voient en lui un de leurs frères né trop tôt, tandis que certains musulmans perçoivent plutôt chez lui un symbolisme ésotérique, rattaché au soufisme.
Khayyam indiquerait, comme le fera Djalâl ad-Dîn Rûmî plus tard, que l'homme sur le chemin de Dieu n'a pas besoin de lieu dédié pour vénérer son Dieu, et que la fréquentation des sanctuaires religieux n'est ni une garantie du contact avec Dieu, ni un indicateur du respect d'une discipline intérieure.
L'actuelle république islamique d'Iran ne nie pas les positions de Khayyam, mais a fait paraître au début des années 80 une liste officielle des quatrains qu'elle considérait comme authentiques (comme pour les Pensées de Pascal, leur nombre et leur numérotation diffèrent selon les compilateurs).
La vision d'un Khayyam ésotériste n'est pas partagée par ceux qui voient en lui surtout un hédoniste tolérant et sceptique. En effet, si certains[réf. souhaitée] assimilent dans ses poèmes le vin à une sorte de manne céleste, d'autres comme Sedagh Hedayat considèrent plutôt le poète comme un chantre de la liberté individuelle, qui refuse de trancher sur des mystères lui semblant hors de portée de l'homme. Son appréciation simple des plaisirs terrestres après la quadruple déception de la religion (quatrains 25, 76, 141), des hommes (quatrains 8, 18, 33) de la science (quatrains 26 à 30, 77, 81) et de la condition humaine elle-même (quatrains 32, 67, 107, 120, 170) n'exclut aucune hypothèse (quatrains 1, 23 à 25, 52).
Si chacune des deux interprétations est controversée par les tenants de l'autre, elles ne s'excluent cependant pas nécessairement : Khayyam présente sans ordre et sans méthode, pour reprendre une expression de Montaigne dans la préface des Essais - donc sans stratégie visant à convaincre - ses espoirs, ses doutes et ses découragements dans ce qui semble un effort de vérité humaine. C'est peut-être une des raisons du succès mondial des quatrains.
Omar Khayyâm, depuis sa découverte en Occident, a exercé une fascination récurrente sur des écrivains européens comme par exemple Marguerite Yourcenar, qui confessait "une autre figure historique (que celle de l'empereur Hadrien) m'a tentée avec une insistance presque égale: Omar Khayyam... Mais (sa) vie... est celle du contemplateur, et du contempteur pur" tout en ajoutant, avec une humilité qui fait défaut à beaucoup de "traducteurs", "D'ailleurs, je ne connais pas la Perse et n'en sais pas la langue".
Il inspira aussi le roman Samarcande d'Amin Maalouf.
Musicalement, il inspira également les compositeurs suivants :
« Hier est passé, n’y pensons plus
Demain n’est pas là, n’y pensons plus
Ce qui n’est plus, n’y pensons plus »
Pensons aux doux moments de la vie
« Ce vase était le pauvre amant d’une bien-aimée
Il fut piégé par les cheveux d’une bien-aimée
Fut le bras autour du cou d’une bien-aimée! »
L’anse que tu vois, au cou de ce vase
« Elle passe bien vite cette caravane de notre vie
Ne perds rien des doux moments de notre vie
Prends du vin, il faut saisir les doux moments de notre vie »
Ne pense pas au lendemain de cette nuit
— Dictionnaire des poètes renommés persans: A partir de l'apparition du persan dari jusqu'à nos jours, Aryan-Tarjoman, Téhéran, 2007.