一张骞凿空与丝路西域南北道的开通
班固在《汉书·公孙弘卜式兒宽传》最后的赞语中曾经总结了汉武帝时代的文化形势。他列数当时许多身份低下者受到识拔，终于成就功业的实例，指出正是由于汉武帝的独异的文化眼光，“畴咨海内，举其俊茂，与之立功”，使得这些人才不致埋没，于是“群士慕向，异人并出”，形成了历史上引人注目的群星璀璨的文化景观。班固所谓“汉之得人，于兹为盛”的感叹，是符合历史事实的。也正是因为有这样一些开明干练的“群士”“异人”能够焕发精神，多所创建，这一历史时期“是以兴造功业，制度遗文，后世莫及”。在汉武帝时代的英雄谱中，张骞姓名位于前列。这就是班固所谓“奉使则张骞、苏武”。
汉武帝建元三年（前138），汉中人张骞以郎应募出使大月氏，期求争取大月氏与汉王朝合力共击匈奴。张骞出陇西，途经匈奴控制地区时被匈奴拘捕，沦落胡地“十余岁”。后逃脱，“西走数十日至大宛”，又转经康居至大月氏。时大月氏已定居于妫水流域（今阿姆河上游地区，即今塔吉克及乌兹别克、土库曼南部、阿富汗北部地区），“地肥饶，少寇，志安乐，又自以远汉，殊无报胡之心”，不欲再与匈奴作战。张骞留居一年多，曾“从月氏至大夏”，因不能实现与月氏建立联盟的目的，只得返回。然而回程中又为匈奴俘获，一年多之后，匈奴“国内乱”，张骞始得“亡归汉”。张骞出发时随从百余人，“去十三岁，唯二人得还”（《史记·大宛列传》）。
张骞向汉武帝报告了西域各国国情，使这位有志于“攘四夷广土斥境”（《汉书·夏侯胜传》）的帝王进一步确定了打通河西道路，经营西域，并进而开拓通往“西极”的国际通道以扬汉王朝威德于四海的决心。
汉武帝努力巩固新收复的河南地，并组织远征军击败匈奴，将其主力驱逐到大漠以北，从而控制了河西地区，打通了通往西域的走廊。一时，“金城、河西西并南山（今祁连山）至盐泽（今罗布泊）空无匈奴。匈奴时有候者到，而希矣”（《史记·大宛列传》）。汉王朝在河西置郡，将长城由朔方沿黄河向西拓展至令居，又在河西兴水利、设田官，使这一地区归入农耕文化系统之中，并以强大军力屯戍守备，使汉与西域的交通得到保障。
汉武帝元狩四年（前119），卫青、霍去病率军夹击匈奴，匈奴单于突围逃窜，从此漠南无王庭。匈奴主力向远方转移，然而又加紧了与汉王朝争夺西域的斗争。
如若不打破匈奴对西域的控制，就无法维护用万千士兵生命换取的军事胜利。为进一步争取建立抗击匈奴的同盟，并为与西方的贸易交通创造条件，汉武帝又派遣张骞再次出使西域，企图联络乌孙，“招以益东，居故浑邪之地，与汉结昆弟”，以“断匈奴右臂”，预计“既连乌孙，自其西大夏之属皆可招来而为外臣”。汉武帝“拜（张）骞为中郎将，将三百人，马各二匹，牛羊以万数，赍金币帛直数千巨万，多持节副使，道可使，使遗之他旁国”（《史记·大宛列传》）。
张骞第二次出使西域，可能经由龟兹（地在今新疆轮台、库车、拜城一带）西行。抵达乌孙后，由于乌孙国内政争激烈，未能实现建立共击匈奴的同盟的预期目标，然而亦发展了汉王朝与乌孙之间的友好关系。张骞还利用这一关系，“分遣副使使大宛、康居、大月氏、大夏、安息、身毒、于窴、扜罙及诸旁国”。张骞返回时，乌孙派向导和译员相送，并“遣使数十人，马数十匹报谢”，随张骞东行，考察汉地，“知其广大”，“见汉人众富厚”，“其国乃益重汉”。
汉武帝元鼎二年（前115），张骞回到长安，1年多之后即去世。他派遣通大夏等国的副使在他逝世1年多之后，都各自先后完成任务，陆续和各国派遣的使节一道回到长安，“于是西北国始通于汉矣”。司马迁以“凿空”称誉张骞开通西域道路的历史功绩：“张骞凿空，其后使往者皆称博望侯，以为质于外国，外国由此信之。”（《史记·大宛列传》）从此，汉与西域的关系日益密切起来。
后乌孙王遣使献良马，汉武帝以曾发《易》书卜，得“神马当从西北来”句，而名曰“天马”，后又得大宛汗血马，于是更名乌孙马曰“西极”，名大宛马曰“天马”。陈直《史记新证》：“《汉铙歌十八曲》‘君马黄’篇云：‘《易》之有蔡有赭。’即指此事。《易》之谓发《易》书，蔡谓蓍龟。《汉书·礼乐志》‘天马歌’云：‘虎脊两，化若鬼。’鬼即字之假借，谓天马之毛色，变化如马浅黑色，即‘君马黄’之‘《易》之有’。‘天马歌’又云：‘霑赤汗，沫流赭’，即‘君马黄’之‘蔡有赭’。”（192页）《汉书·礼乐志》载《郊祀歌·天马》为汉武帝“太初四年诛宛王获宛马作”，其中有“天马徕，从西极，涉流沙，九夷服”，“天马徕，历无草，径千里，循东道”，“天马徕，开远门，竦予身，逝昆仑”的名句。天马来汉，其实是汉武帝时代“开远门”以通“西极”取得成功的标志。
这一时期，汉使多取道乌孙南境前往大宛，大月氏等国。汉武帝元封元年（前110），乌孙与汉结亲，江都王刘建的女儿细君作为公主远嫁乌孙王。《汉书·西域传下》：“公主至其国， 自治宫室居。”“昆莫年老，语言不通，公主悲愁，自为作歌曰：‘吾家嫁我兮天一方，远托异国兮乌孙王。穹庐为室兮旃为墙，以肉为食兮酪为浆。居常土思兮心内伤，愿为黄鹄兮归故乡。’天子闻而怜之，间岁遣使者持帷帐锦绣给遗焉。”细君死后，汉又把楚王刘戊的孙女解忧作为公主嫁给乌孙王。俄罗斯南西伯利亚发现的所谓“中国式宫殿遗址”，有的学者即以为可能与汉家公主“自治宫室居”（《汉书·西域传下》）史事有关。参见周连宽：《苏联南西伯利亚所发现的中国式宫殿遗址》，载《考古学报》，1956（4）。俄罗斯与哈萨克斯坦间阿尔泰地区发现一批均有马匹随葬的大型墓葬，其中巴泽雷克5号墓随葬凤凰纹绣缎，并出土“当地独一无二的一辆古代马车”，车单辕，驾四马。有的学者根据这些现象以及“该墓女主人的独特的头饰和发式”，推想她可能是因缔结和亲之盟而下嫁阿尔泰部落首领的中国人，并且与《汉书·西域传下》细君嫁乌孙，“乌孙昆莫以为右夫人，匈奴亦遣女妻昆莫，昆莫以为左夫人”的记载相联系。参见［苏］CH鲁金科：《论中国与阿尔泰部落的古代关系》，载《考古学报》，1957（2）。