秦汉时期，又曾组织开通巴蜀通西南诸道的工程。“秦时常略通五尺道”（《史记·西南夷列传》），以联系巴蜀与滇池地方。汉武帝元光五年（前130）“夏，发巴蜀治南夷道”（《汉书·武帝纪》）。《史记·西南夷列传》记述，唐蒙策划借“夜郎所有精兵”，“浮船牂柯江”以“制越”，建议“通夜郎道”，武帝许之，于是“从巴蜀筰关入”，为犍为郡，“发巴蜀卒治道，自僰道指牂柯江”。而“蜀人司马相如亦言西夷邛、筰可置郡”，于是“使相如以郎中将往喻，皆如南夷”。后汉武帝又令王然于、柏始昌、吕越人等“使间出西夷西”“至滇”，滇王乃留，“为求道西十余辈”。是西夷西又有转向市夷的道路。《史记·西南夷列传》“西夷西”，《汉书·西南夷传》作“西南夷”。开通此道的直接原因，是张骞云居大夏时见蜀布、邛竹杖，据说“从东南身毒国，可数千里，得蜀贾人市”，于是寻求“通蜀身毒国道”。汉武帝时，通西南夷道是使巴蜀疲敝且进而牵动全国的重大工程：
当是时，巴蜀四郡通西南夷道，戍转相饷。数岁，道不通，士罢饿离湿死者甚众。西南夷又数反，发兵兴击，耗费无功。上患之，使公孙弘往视问焉。还对，言其不便。及弘为御史大夫，是时方筑朔方以据河逐胡，弘因数言西南夷害，可且罢，专力事匈奴。上罢西夷，独置南夷夜郎两县一都尉，稍令犍为自葆就。
关于通西南夷道对全国经济大局的影响，《史记·平准书》记述道：“唐蒙、司马相如开路西南夷，凿山通道千余里，以广巴蜀，巴蜀之民罢焉。”“汉通西南夷道，作者数万人，千里负担馈粮，率十余钟致一石，散币于邛僰以集之。数岁道不通，蛮夷因以数攻，吏发兵诛之。悉巴蜀租赋不足以更之，乃募豪民田南夷，入粟县官，而内受钱于都内。”《史记·司马相如列传》也说：“唐蒙已略通夜郎，因通西南夷道，发巴、蜀、广汉卒，作者数万人，治道二岁，道不成，士卒多物故，费以巨万计，蜀民及汉用事者多言其不便。”
尽管当时社会付出了“巴蜀之民罢焉”，甚至“士罢饿离湿死者甚众”，“士卒多物故”的沉重代价，然而却成就了使汉文化向西南边地推扩的千秋功业。中原先进文明得以通过巴蜀之地流布到云贵地区。而外来文化因素，也因此得到了影响中原的机会。参见王子今：《海西幻人来路考》，见《秦汉史论丛》第8辑，又收入《中西初识二编》。
云南晋宁石寨山6号墓出土的金质蛇纽“滇王之印”参见云南省博物馆：《云南晋宁石寨山古墓群发掘报告》。，是所谓“夜郎、滇受王印”（《史记·西南夷列传》）的物证。关于“西南夷道”的具体路段，史籍可见“零关道”或“灵山道”以及“旄牛道”的记载。《史记·司马相如列传》：“司马长卿便略定西夷，邛、筰、冄、、斯榆之君皆请为内臣。除边关，关益斥，西至沬、若水，南至牂柯为徼，通零关道，桥孙水，以通邛都。还报天子，天子大说。”“零关道”，《汉书·司马相如传下》作“灵山道”。司马相如亦自称“关沬、若，徼牂柯，镂灵山，梁孙原”。《三国志·蜀书·张嶷传》：张嶷为越嶲太守，“郡有旧道，经旄牛中至成都，既平且近。自旄牛绝道，已百余年，更由安上，既险且远。嶷遣左右赍货币赐（狼）路，重令路姑喻意，路乃率兄弟妻子悉诣嶷，嶷与盟誓，开通旧道，千里肃清，复古亭驿”。绝断“已百余年”的“旧道”及“古亭驿”，大约即西汉时初建。宋代已经见于著录的《蜀郡太守何君阁道碑》《蜀郡太守何君阁道碑》列于《隶释》卷四的第一篇，附题“光武中元二年”。宋代学者娄机《汉隶字源》卷一“何君阁道碑”写道：“建武中元二年立，在雅州。《墨宝》云：见于荥经县，以适邛莋之路也。出于绍兴辛未。”如果“出于绍兴辛未”即绍兴二十一年的说法确实，则时在公元1151年。，后来再次埋没，幸于2004年又重新发现。参见李国康：《“蜀郡太守何君阁道碑”现身荥经》，载《四川日报》，20040324；魏启鹏：《跋〈何君阁道铭〉再发现》，载《四川文物》，2004（6）。其文字写道：
蜀郡大守平陵何君
遣掾临邛舒鲔将
徒治道，造尊楗
阁，袤五十五丈，用
功千一百九十八日。
建武中元二年六月就
道。史任云陈春主。
宋人著《汉隶字源》说《蜀郡太守何君阁道碑》“在雅州”。《墨宝》则说“见于荥经县，以适邛莋之路也”。明代学者赵均《金石林时地考》卷下关于《蜀郡太守何君阁道碑》，谓在“邛僰道中”。显然，荥经何君阁道石刻，可以看做汉代西南夷道路建设的文字见证。参见王子今：《荥经何君阁道石刻再发现的意义》，见《中国古代文明研究与学术史：李学勤教授伉俪七十寿庆纪念文集》。
《隶续》卷一一《南安长王君平乡道碑》说到“北与武阳，西与蜀郡青衣、越嶲通界”的“平乡明高大道”，原本“□危难，经随□险，登高望天，车马不通”，经修治后，则“□格通达，平直广大”，“车马驰驱，无所畏难”，成就了“去危就安，万世无患”之功。《华阳国志·南中志》说，汉武帝时还曾通博南，渡兰沧：
孝武时通博南山，度兰沧水、 溪，置嶲唐、不韦二县。徙南越相吕嘉子孙宗族实之，因名不韦，以彰其先人恶。行人歌之曰：“汉德广，开不宾。渡博南，越兰津。渡兰沧，为他人。”渡兰沧水以取哀牢地，哀牢转衰。《水经注·若水》：“汉武帝时通博南山道，渡兰仓津，土地绝远，行者苦之。歌曰：‘汉德广，开不宾。渡博南，越仓津。渡兰仓，为作人。’”
嶲唐、不韦在今云南永平、保山一带。可见“汉德广，开不宾”，已真正到达西南边荒地区。所谓“徙南越相吕嘉子孙宗族实之”，暗示当地与南越间的交通路线也已经形成。
《华阳国志·蜀志》还记录了这样一个故事：
武帝初欲开南中，令蜀通僰、青衣道。是元年，僰道令通之，费功无成，百姓愁怨，司马相如讽谕之。使者唐蒙将南入，以道不通，执令。将斩之，令叹曰：“忝官益土，恨不见成都市！”蒙即令送成都市而杀之。蒙乃斩石通阁道。故世为谚曰“思都邮，斩令头”云。后蒙为都尉，治南夷道。
治道“以道不通”论罪而“恨不见成都市”的嗟叹，说明成都当时是巴蜀滇交通系统的中心。
应当指出，虽然成都多有巨富，京师“往来巴蜀”者，可“数年间致千余万”《汉书·货殖传》：“至成、哀间，成都罗裒訾至巨万。初，裒贾京师，随身数十百万，为平陵石氏持钱。其人强力。石氏訾次如、苴，亲信，厚资遣之，令往来巴蜀，数年间致千余万。”《文选》卷四左思《蜀都赋》描述成都商业之繁盛：“市廛所会，万商之渊，列隧百重，罗肆巨千，贿货山积，纤丽星繁。都人士女，袨服靓妆，贾贸鬻，舛错纵横，异物崛诡，奇于八方。”，但是其贾贸流向，依然偏于北方和东方，“西夷”与“南夷”方向，仍长期是巴蜀交通结构之薄弱所在。巴蜀西方南方交通活动的内容，仍以维系当地部族联盟同汉王朝中央政府的微弱联系以及“贾滇、僰僮”（《汉书·地理志下》）一类有限的奴隶贸易为主。