漢武帝元朔三年，公元前126年，張騫艱辛地回到長安城，漢武帝封其為太中大夫，在未央宮接見了他。
張騫向上稟告了自己出使的經歷，盡管欲攜手大月氏抗胡終于不得，然而他對西域諸國大有發現，也掌握了基本的情況。擺脫匈奴拘留，張騫走了大宛，到了康居，至大月氏見了大月氏王，又走了大夏。他還通過此4國，對周邊其他10國也有了大概的掌握。他還請上通西南夷從蜀徑往大夏去。
實際上張騫是向漢武帝描繪了漢帝國之外的一個新的世界，處于這個新的世界的諸國地理、風物、武裝、生產方式、生活方式及其彼此的關系。這個新的世界的諸國屬于今之亞洲的中部、西部和南部。如此形勢深入漢武帝之心，并給了他靈感。他把張騫對西域的發現完全變成了自己的發現，果斷調整了自己的決策。
他原有的部署無非是打匈奴，滅匈奴，然而一旦發現了西域，他就要通西域，以傳漢帝國的威德。他把西域諸國分為兵弱與兵強兩類，了解他們都以漢帝國的財物為貴。兵弱之國，容易對付。兵強之國，當以利施之，誘惑其到長安來朝獻。展望愿景，漢武帝在未央宮笑了。于是他就在打匈奴的決策中增加了通西域的內容，從而把征伐匈奴與在西域投射漢帝國的影響兼容起來。
如果漢帝國與西域諸國發生貿易往來，尤以輸出自己的絲綢驚艷天下，遂使德國學者李希霍芬在1877年把這條商道呼為絲綢之路，并得到普遍認可，開辟絲綢之路的理念是在未央宮確定的。
匈奴有二王，渾邪王與休屠王，其率兵專守河西。這完全阻隔了漢與西域，不過它正是匈奴的目的。通西域，不蕩平此阻隔顯然是不行的，所以必須打匈奴。元狩二年，公元前121年，漢武帝令漢軍連擊匈奴，使其損失甚慘。伊稚邪單于氣急敗壞，欲召二王問罪，并將誅之。二王商量降漢，結果渾邪王殺了休屠王，引眾為霍去病所接納。漢軍收編了渾邪王的隊伍，分置在隴西、北地、上郡、朔方、云中，為五屬國。顏師古說：“凡言屬國者，存其國號，而屬漢朝，故曰屬國。”
匈奴變為五屬國，河西至鹽澤之地便成空隙，漢武帝抓住機會，立即在此設武威郡與酒泉郡，并屯田移民，充實這一帶。夏與商劃地發展，周與秦皆向東發展，唯漢向西發展，是因為漢武帝有意通西域，傳其威德。漢帝國控制了河西，就為通西域作了奠基。
這一帶處祁連山與合黎山之間，為東西的孔道，謂之河西走廊。水清草茂，久宜游牧。似乎月氏和烏孫先于斯放馬，以后匈奴插足在此，攆烏孫走了，并把月氏一分為二，小月氏融合于羌，大月氏也走了。漢軍驅匈奴藏身于漠北，足見我漢之雄。
河西歸漢，固然是一個勝利，不過匈奴仍是漢武帝之腹患。他很清楚，匈奴并未放棄西域。匈奴只是暫時藏匿，窺伺動靜，以圖強勁反撲。漢武帝仔細分析西域諸國的狀態，終于再遣張騫往烏孫去。大約在漢武帝元狩四年，公元前119年，張騫率300人，每人配兩匹馬，離開了長安城。他們攜有大量的金子和絲綢，成千上萬的牛羊。到了烏孫，張騫勸其王昆莫率民返渾邪王騰出之地而居，娶漢宗室之女為妻，彼此結為兄弟。漢武帝的戰略是使烏孫擺脫匈奴的支配，以做漢的屬國，從而斷匈奴之右臂，并招致西域諸國為漢的外臣。可惜烏孫分裂，王不能做主，事未果。
張騫遵循漢武帝的既定方針，派各位副使分別至大宛、康居、大月氏、大夏、安息、身毒、于窴、扜罙及其他諸國。張騫由烏孫王昆莫安排的向導和翻譯相送返漢。使者幾十人，以其王昆莫的指示，帶馬幾十匹答謝漢武帝。當然，他們也想在長安一視漢之廣。
使者回到烏孫，向其王昆莫匯報了漢之民強與國富，對漢遂有了敬重。一年之后，張騫所派的副使也帶西域諸國使者至漢，并有給漢武帝之朝獻。從這個時候開始，西域諸國就通漢了，或是漢通西域了。
此舉標志著絲綢之路的開辟。
敦煌莫高窟北壁西端所繪的張騫出使西域的畫面。此圖也是現存最早的“張騫出使西域圖”。
絲綢之路使者相望于道，但也障礙重重
跡象顯示，新石器時代就出現了大陸之間的交流。從公元前第三個千年或第四個千年起，一種草原文明便在歐洲與亞洲傳播，其遺存也頗為普遍。冬小麥，在漢呼之為宿麥，原產地在西亞，是大約七千年以前的糧食。考古發現，有大約四千年以前的冬小麥種子，在今之新疆、甘肅、青海及陜西一帶星散著，其多碳化了。冬小麥顯然是走絲綢之路過來的。在今之河南安陽的婦好墓中，有一種屬于透閃石的玉器，測定為今之新疆和田青玉。婦好是3200年之前商王的妻子，她墓中之玉器也多是走絲綢之路過來的。凡此絲綢之路的傳播是自發的，個人的，也是小型的，但漢武帝的絲綢之路的傳播卻是大型的，集體的，是漢帝國意志的反映，彼此的性質迥異。
有西域諸國使者執禮抵長安朝獻，這讓漢武帝喜悅，遂加遣使者分別往安息、奄蔡、黎軒、條枝和身毒去。以漢武帝好天馬，使者紛紛競覓。其成群而行，團大者數百人，小者也百余人。一年之中，多者十幾批，少者也五六批。一次出使，遠者八九年，近者也幾年。司馬遷對此感慨：“使者相望于道。”
誠如漢武帝所料，絲綢之路并不安全，依然是匈奴作祟。當然，漢武帝也無所畏懼，自有得力之措施。羌與匈奴忽然合作，圍攻金城。漢軍奮起，迅速平息。漢武帝元鼎六年，公元前111年，漢武帝分武威郡地，置張掖郡，分酒泉郡地，置敦煌郡，再屯田移民，以繼續充實這一帶。隨之在敦煌東南方向設陽關，在西北方向設玉門關，并設都尉。
樓蘭和姑師是西域的小國，不過其當商道，是匈奴的耳目，從命于匈奴。他們還經常為難漢使者，甚至掠奪殺害漢使者。漢武帝遂在公元前110年至公元前105年之間，令趙破奴率兵虜樓蘭王，破姑師，興師以震懾烏孫和大宛。雖然樓蘭王為漢軍所俘，不過此小國仍在匈奴與漢兩端投注，其質一子于匈奴，質一子于漢，足見地緣政治之復雜。
烏孫素親匈奴，也受匈奴的控制。匈奴怒，張牙舞爪，烏孫遂怕之。但這時烏孫已經感受到漢在西域的漸大，便向漢靠攏，提出贈送善馬，聘漢之女，以借漢之勢。公元前105年，漢帝國得其善馬千匹，遂以漢宗室之女，江都王劉建的細君公主嫁烏孫王昆莫，為其右夫人。烏孫王昆莫有所顧慮，又以匈奴女為其左夫人。奉行的顯然是平衡之術。
昆莫死，以烏孫的習慣，細君公主又作新的烏孫王岑陬之妻。細君公主薨，漢又以解憂公主嫁之。此舉意在剝離烏孫與匈奴的關系，力阻烏孫成為匈奴之盟邦，以期滅之。
有使者稟告漢武帝，大宛藏天馬在貳師城，秘不示漢。上便遣壯士車令攜金子及金馬越蔥嶺請天馬，但大宛卻以汗血馬為其寶，拒絕給漢。車令嚴正譴責，并砸金馬而去。大宛覺得漢帝國的使者是輕蔑自己，乘機殺了他們，搶了財物。
消息傳到未央宮，漢武帝震怒，遂在太初元年，公元前104年，任李廣利為貳師將軍攻大宛。打得不順，退到了敦煌。漢武帝知道，攻大宛而不取，不僅天馬沒有，而且西域諸國包括大夏還會小瞧我漢，烏孫也將為難漢的使者，甚至輪臺也將怠慢漢的使者，通西域便會休止。想到這里，漢武帝決定傾天下之力，再攻大宛。
漢武帝太初四年，公元前101年，李廣利率漢軍排山倒海赴大宛，沿線諸國皆出門迎接，給食物，唯輪臺不支持。漢軍一鼓作氣，連續擊之，遂使大宛動搖。見大宛將亡，其貴官便殺了大宛王毋寡的頭呈漢軍，并允諾贈送天馬。漢軍同意，就吩咐相馬師選了善馬數十匹，中等以下的公馬母馬三千余匹。大宛有貴官昧蔡，一向優待漢使者，便立他為大宛王。彼此訂了條約，漢軍揮旗凱旋。沿線諸國獲悉漢軍破大宛，都派他們的子弟隨漢軍到長安來以朝獻，并質子于漢。
過了一年，大宛內政生變。一些貴官認為昧蔡諛漢，使大宛遭難，就殺了他，更立毋寡之弟蟬封為王。然而大宛還算有自知之明，對漢帝國的外交無改。大宛王蟬封之子質于漢，歲奉天馬二匹，漢使者遂帶其葡萄與苜蓿至長安。漢武帝也遣使者贈其財物，誠表安撫。
大宛從漢以后，匈奴在西域的霸氣銳減。一旦漢在西域的威德勁揚，絲綢之路便大暢。漢武帝乘勝推進，追遣使者十余批赴大宛以遠諸國求其珍奇。
絲綢之路在公元一世紀初曾經暫停，劉秀為漢光武帝才再通且暢。在唐它一片輝煌。可惜唐以后，絲綢之路陷入了黑暗。元放而明收，清有盛有衰。
實際上即使在黑暗的歲月，東方與西方的交流也以此存在，只不過中國懶得管它了。法國學者阿里·瑪扎海里指出：絲綢之路僅僅依靠中國，依靠中國對它的興趣，因為是中國使它通之于西方。他認為，絲綢之路取決于中國的善意或惡意，取決于它的任性。
絲綢之路是中國對匈奴忍讓五百余年之后義勇反擊的產物，這為中國提供了反擊勁敵，畢竟贏之的原型。戎狄逼近，周退讓，秦固然逐胡于黃河以外，然而秦長城卒為消極防御。漢對匈奴也有幾十年的和親政策，唯漢武帝敢打匈奴，并把打匈奴與通西域融為一體，遂有絲綢之路的開辟。原型就是榜樣。
絲綢之路的開辟，使中國把疆土拓展至西域，這為世世代代的大且強構建了一個框架。夏商居于中原，劃地發展。周的西界在隴西一帶，秦的西界在臨洮一帶，不過周和秦皆從西向東發展。但漢武帝及其子孫卻把管理西域的都護府設于天山南麓與塔里木盆地北緣，今之新疆輪臺，中國人誰不為之驕傲!
漢武帝是最早了解亞洲乃至西方的中國領導，也是最早吸納亞洲文明乃至西方文明，并最早把中國的影響投射到亞洲乃至西方的中國領導。其途徑是絲綢之路，中國文明的象征是絲綢。
漢武帝最早以武力捍衛了絲綢之路的貿易活動。漢使者與西域諸國的使者，常遭搶劫，甚至生命有憂。漢武帝對此一再訴諸武力，毫不含糊。它合乎規則，也有效。
于絲綢之路，中國從西域輸入了葡萄、苜蓿、石榴、胡桃—核桃、胡瓜—黃瓜、胡荽—芫荽—香荽—香菜、胡麻—芝麻、胡豆、胡椒、胡蘿卜……當然，也以絲綢之路，向西方輸出大量的糧食蔬菜之種及紙、銅鏡、鍋、鉗子、火鐮和瓷器。絲綢之路，顯然是一條物流之路。
佛教經絲綢之路傳到中國，祆教、景教、摩尼教和猶太教也經絲綢之路傳到中國。佛教之流行，也使中國得到了印度文化、波斯文化和希臘文化的元素。這給中國文化灌注了活力。絲綢之路，顯然是一條布道之路。
在絲綢之路的考古顯示，這一帶的民族遷徙和易主，是十分有趣的事情。從樓蘭發掘的一具干尸的頭骨推測，其可能是阿爾卑斯山人，屬于印歐語系。也許他們從里海以東過來，逾天山，入樓蘭，謂之吐火羅人。他們可能是月氏的祖先，不過這只是猜想。月氏以后游牧至祁連山，烏孫似乎也居于斯。匈奴霸氣十足，趕他們走，月氏一部分便遷媯水，為大月氏。大月氏終以大夏為臣，統治了犍陀羅，轄區在喀布爾至白沙瓦一帶。他們建立了貴霜帝國，接受了從恒河流域所傳的佛教，然而這已經是一種為希臘藝術所浸潤的佛教，從而形成了希臘—佛教藝術。貴霜帝國一度嘗是佛教中心，在犍陀羅的希臘—佛教藝術更是發達。以他們與漢帝國有貿易往來，佛教遂傳。公元3世紀，貴霜帝國亡，其民流寓塔里木盆地，在莎車、鄯善和于闐一帶生活。他們經商并傳佛教，用吐火羅語，也用佉盧文。出入絲綢之路沿線的還有羌人、氐人、安息人、粟特人、印度人、回鶻人、契丹人、黨項人、女真人、蒙古人、滿族人。匈奴曾經是絲綢之路沿線的主宰，然而漢武帝及其子孫征服了它。
打匈奴，通西域，開辟絲綢之路，遂在游牧地區引進了農耕。河西要置武威郡、酒泉郡、張掖郡和敦煌郡，轟然移民，便要營其邑，立其城，割其里，制其宅，尤其要種植得糧。為了軍需，漢帝國也在肅然屯田。農耕當然離不開灌溉，史念海先生分析認為，當時敦煌引籍端水、氐置水澆地，酒泉引呼蠶水澆地，張掖引千金渠澆地，武威當以谷水澆地。有灌溉，農耕也會發展。不過也沒有因為農耕就減少游牧，河西之馬更優。何以證明呢?《漢書·地理志》曰：“涼州之畜為天下饒。”
絲綢之路為兩千余年以后的絲綢之路經濟帶戰略構想，提供了地理空間和設計窗口。中國將以反顧絲綢之路并重溫它的開辟，激活一種最神秘和最浩然之氣，創造一個大時代，取得一種大升華。
初，東越王馀善上書，請以卒八千人從樓船擊呂嘉；兵至揭陽，以海風波(風狂浪大)為解，不行，持兩端，陰使南越。及漢破番禺，不至。楊仆上書愿便引兵擊東越；上以士卒勞倦，不許，令諸校屯豫章、梅嶺以待命。馀善聞樓船請誅之，漢兵臨境，乃遂反，發兵距漢道，號將軍騶力等為吞漢將軍，入白沙、武林、梅嶺，殺漢三校尉。是時，漢使大農張成、故山州侯齒將屯，弗敢擊，卻就便處(反退到安全之處)，皆坐畏懦誅。馀善自稱武帝。
上欲復使楊仆將，為其伐前勞，以書敕責之曰：“將軍之功獨有先破石門、尋，非有斬將搴qiān旗之實也，烏足以驕人哉！前破番禺，捕降者以為虜，掘死人以為獲，是一過也。使建德、呂嘉得以東越為援，是二過也。士卒暴露連歲，將軍不念其勤勞，而請乘傳行塞，因用歸家，懷銀、黃，垂三組(懷揣金、銀印信，垂下三條綬帶)，夸鄉里，是三過也。失期內顧（眷戀妻妾，誤了回營日期），以道惡為解，是四過也。問君蜀刀價而陽不知，挾偽干君，是五過也。受詔不至蘭池，明日又不對（不加以解釋）；假令將軍之吏，問之不對，令之不從，其罪何如？推此心在外，江海之間可得信乎？今東越深入，將軍能率眾以掩過不？”仆惶恐對曰：“愿盡死贖罪！”上乃遣橫海將軍韓說出句章，浮海從東方往；樓船將軍楊仆出武林，中尉王溫舒出梅嶺，以越侯為戈船、下瀨將軍，出若邪、白沙，以擊東越。（以理服人，沒擅殺。）
博望侯既以通西域尊貴，其吏士爭上書言外國奇怪利害求使。天子為其絕遠，非人所樂往，聽其言，予節，募吏民，毋問所從來，為具備人眾遣之，以廣其道。來還，不能毋侵盜幣物及使失指（不可避免地會出現偷盜禮品財物或違背朝廷旨意的現象），天子為其習之，輒覆按致重罪，以激怒令贖，復求使，使端無窮，而輕犯法。其吏卒亦輒復盛推外國所有，言大者予節，言小者為副，故妄言無行之徒皆爭效之。其使皆貧人子，私縣官赍物，欲賤市以私其利。外國亦厭漢使，人人有言輕重，度漢兵遠不能至，而禁其食物以苦漢使。漢使乏絕，積怨至相攻擊。而樓蘭、車師，小國當空道，攻劫漢使王恢等尤甚，而匈奴奇兵又時遮擊之。使者爭言西域皆有城邑，兵弱易擊。于是天子遣浮沮將軍公孫賀將萬五千騎出九原二千余里，至浮沮井而還；匈河（今蒙古拜達里格河）將軍趙破奴將萬余騎出令居數千里，至匈河水而還；以斥逐匈奴，不使遮漢使，皆不見匈奴一人。乃分武威、酒泉地置張掖、敦煌郡，徙民以實之。（外交故事，武帝作了很多努力。）
是歲，齊相卜式為御史大夫。式既在位，乃言“郡、國多不便縣官作鹽鐵器，苦惡價貴，或強令民買之；而船有算，商者少，物貴。”上由是不悅卜式。
初，司馬相如病且死，有遺書，頌功德，言符瑞，勸上封泰山。上感其言，會得寶鼎，上乃與公卿諸生議封禪。封禪用希曠絕，莫知其儀（天子封禪泰山，是極為少見的事，又久未興行，沒有人懂得它的禮儀），而諸方士又言：“封禪者合不死之名也。黃帝以上，封禪皆致怪物，與神通，秦皇帝不得上封。陛下必欲上，稍上（緩緩前進）即無風雨、遂上封矣。”（步行登泰山隊皇帝來說是難事也是誠意。秦始皇未能登頂。）上于是乃令諸儒采《尚書》、《周官》、《王制》之文，草封禪儀，數年不成。上以問左內史寬，寬曰：“封泰山，禪梁父，昭姓考瑞，帝王之盛節也；然享薦之義（獻禮的儀式），不著于《經》。臣以為封禪告成，合祛于天地神祗，唯圣主所由，制定其當，非群臣之所能列。今將舉大事，優游數年，使群臣得人人自盡，終莫能成。唯天子建中和之極，兼總條貫，金聲而玉振之，以順成天慶，垂萬世之基。”（以前沒有的，由皇帝來創新，為后世標準。）上乃自制儀，頗采儒術以文之。上為封禪祠器，以示群儒，或曰“不與古同”，于是盡罷諸儒不用（腐儒動嘴不動手，好議論而不實干，百無一用。）。上又以古者先振兵釋旅（振奮軍威，用酒食饗眾），然后封禪。
元封元年（辛未、前110）冬，十月，下詔曰：“南越、東甌，咸伏其辜；西蠻、北夷，頗未輯睦；朕將巡邊垂，躬秉武節，置十二部將軍，親帥師焉。”乃行，自云陽北歷上郡、西河、五原，出長城，北登單于臺，至朔方，臨北河；遣使者郭吉告單于曰：“南越王頭已懸于漢北闕。今單于能戰，天子自將待邊；不能，即南面而臣于漢，何徒遠走亡匿于幕北寒苦無水草之地，毋為也！”語卒而單于大怒，立斬主客見者，而留郭吉，遷之北海上。然匈奴亦懾，終不敢出。上乃還，祭黃帝冢橋山，釋兵須知。上曰：“吾聞黃帝不死，今有冢，何也？”公孫卿曰：“黃帝已仙上天，群臣思慕，葬其衣冠。”（衣冠冢。）上嘆曰：“吾后升天，群臣亦當葬吾衣冠于東陵乎？”（聽來豁達。）乃還甘泉，類祠太一。（漢武帝果然英主，巡視邊關，身體力行，宣威海外。）
[1]冬季，十月，漢武帝頒布詔書說：“南越、東甌都已受到應有的懲罰，而西蠻、北夷尚未平服和睦。朕將巡視邊疆，親自主持武道，設置十二路將軍，由我統率。”于是漢武帝離京出巡，自云陽向北，經上郡、西河、五原，出長城，再向北登單于臺，直至朔方，來到北河，派使臣郭吉通知匈奴單于說：“南越國王的人頭已經懸掛到大漢皇宮的北門闕上。如今單于若是能戰，天子親自率軍在邊境等候；若是不能戰，就應歸降大漢，為什么偏要遠遠地逃避到大沙漠以北，寒冷、困苦而又缺乏水草的地方呢？實在是沒意思！”話音一落，單于大怒，立即將引見郭吉的官員斬首，同時扣留郭吉，將他遷徙到北海之畔。但此時匈奴也已喪失斗志，始終未敢出戰。于是，漢武帝起駕回朝，在橋山祭黃帝陵，行至須如，將征調的兵卒遣散。漢武帝問道：“我聽說黃帝長生不老，可如今有他的陵墓，這是為什么呢？”公孫卿回答說：“黃帝成仙升天以后，群臣相念于他，所以建陵將他的衣冠埋葬。”漢武帝嘆道：“我將來升天后，群臣也會把我的衣冠葬在東陵嗎？”回到甘泉宮，祭祀太一神。
