《史记·田叔列传》记载，在汉武帝征和二年（前91）长安发生的史称“巫蛊之祸”的政治****中，太子刘据起兵与左丞相刘屈氂率领的政府军在长安街中激战，兵败出逃，“司直田仁主闭守城门，坐纵太子，下吏诛死。仁发兵，长陵令车千秋上变仁，仁族死”。褚先生补述：“逢太子有兵事，丞相自将兵，使司直主城门。司直以为太子骨肉之亲，父子之间不甚欲近，去之诸陵过。”《史记会注考证》引张守节《正义》：“上云仁发兵长陵，是也。”所谓“去之诸陵过”，可能是指田仁纵太子出城后循诸陵所依傍的交通干线远行避匿。褚少孙，元、成时博士，所说“诸陵”，当指昭帝平陵、惠帝安陵、高祖长陵。
在《汉书·地理志》中，长陵是与长安同样标示出户口数字的大县。潘岳《西征赋》：“造长山而慷慨，伟龙颜之英主。”说长陵因交通条件所体现的雄伟气势，时历400余年而未减。长陵位于长安正北，控制着北向甘泉官的驰道。由甘泉宫所在的云阳再向北，有直道直通北方长城防线。云阳曾称“云阳都”《汉书·武帝纪》：元封二年（前109）六月，“诏曰：‘甘泉宫内中产芝，九茎连叶。上帝博临，不异下房，赐朕弘休。其赦天下，赐云阳都百户牛酒。’作《芝房之歌》”。《礼乐志》：“歌云：‘玄气之精，回复此都。’”颜师古注：“言天气之精，回旋反复于此云阳之都，谓甘泉也。”陈直《汉书新证》：“西汉未央、长乐二宫规模阔大之外，则数甘泉宫。甘泉在云阳，比其他县为重要，故称以‘云阳都’。”（35页）居延汉简1027及510关于改火的文书中，可见“别火官先夏至一日以除隧取火授中二千石二千石官在长安云阳者其民皆受以日至易故火”字样，也说明云阳是仅次于长安的政治中心。，地位仅次于长安。汉武帝多次长住甘泉，往复云阳与长安之间，亦经行渭北诸陵大道。巡行北边，也应当由此北上。匈奴浑邪王来降，汉王朝发车二万乘相迎《汉书·汲黯传》：“匈奴浑邪王帅众来降，汉发车二万乘。”《食货志下》：“汉发车三万两迎之。”，亦可能经由这条道路。长陵高祖十二年（前195）筑陵置县，吕后六年（前182），“夏四月，赦天下。秩长陵令二千石”。确定长陵令二千石，级别与郡级行政长官相当。又“六月，城长陵”（《汉书·高后纪》）。颜师古注：“张晏曰：‘起县邑，故筑城也。’师古曰：‘此说非也。《黄图》云长陵城周七里百八十步，因为殿垣，门四出，及便殿掖庭诸官寺皆在中。是即就陵为城，非止谓邑居也。’”长陵还扼制着长安东北方向经栎阳通往河东的大道。汉文帝由代地入长安，就是“至高陵休止”，再“驰至渭桥”，继而入京师即天子位的（《史记·孝文本纪》）。刘据出逃，很可能就是欲由长陵北上甘泉未遂，于是折回南过渭桥转而东行的。
除长陵外，西汉诸陵在长安地区交通系统中的作用，又以霸陵、茂陵、杜陵最为显著。
霸陵据于长安城东。《续汉书·郡国志一》：“霸陵，有枳道亭，有长门亭。”枳道，即秦王子婴素车白马，系颈以组出降的“轵道”。而长门，应即《史记·封禅书》所谓“文帝出长门，若见五人于道北，遂因其直北立五帝坛”之“长门”裴骃《集解》：“徐广曰：‘在霸陵。’骃案：如淳曰：‘亭名。’”。所谓“道北”，应指长安东向关东的大道之北。《史记·张释之冯唐列传》：
（张释之）从行至霸陵，居北临厕。是时慎夫人从，上指示慎夫人新丰道，曰：“此走邯郸道也。”
慎夫人，邯郸人。“新丰道”即“走邯郸道”，是长安联系关东地区的主要交通干道。新丰据说是汉初规划新建城市《史记·高祖本纪》：“（十年）七月，太上皇崩栎阳宫。”“更名郦邑曰新丰。”张守节《正义》引《括地志》云：“新丰故城在雍州新丰县西南四里，汉新丰宫也。太上皇时凄怆不乐，高祖窃因左右问故，答以平生所好皆屠贩少年，酤酒卖饼，斗鸡蹴鞠，以此为欢，今皆无此，故不乐。高祖乃作新丰，徙诸故人实之。太上皇乃悦。” ，亦为长安东出大道上霸陵以东之重镇。灭秦后项羽军先至戏西，后“在新丰鸿门”（《史记·项羽本纪》），即有意控制这一战略要道。据裴骃《集解》引孟康的解释，鸿门“在新丰东十七里，旧大道北下阪口名也”。“旧大道”，可能即秦汉“新丰道”。刘邦军据于霸上，则凭依长安东南交通大道武关道。《汉书·王莽传下》：“遣司徒王寻将十余万屯洛阳填南宫”，“司徒寻初发长安，宿霸昌厩，亡其黄钺”。霸昌厩得名，或许与霸陵、昌陵有关。“霸昌厩”，颜师古注：“霸昌观之厩。”《三辅黄图》卷五：霸昌观“在城外”。《太平御览》卷一九一引《郡国志》：“雍州霸昌厩在长安西二十五里，王莽使司徒王寻发长安宿此。”王寻由长安发洛阳，此“长安西”显然为“长安东”之误。《史记·梁孝王世家》褚先生补述：景帝遣田叔、吕季主往治梁王谋反事，二人“来还，至霸昌厩，取火悉烧梁之反辞，但空手来对景帝”。张守节《正义》：“《括地志》云：‘汉霸昌厩在雍州万年县东北三十八里。’”
茂陵是又一在《汉书·地理志》中与长安同样标示户口数字的大县，其户数仅次于长安、成都，口数甚至超过长安。《汉书·地理志上》：长安“户八万八百，口二十四万六千二百”；茂陵“户六万一千八十七，口二十七万七千二百七十七”。茂陵地处长安西北向交通大道的要冲，因而在最高执政集团倾心西北，刻意经营西域的西汉中期起，开始成为异常繁荣的城市。在相当长的时期内，长安地区联结西南的褒斜道交通也曾经归结于此。为了进一步强化茂陵作为长安以西重要交通枢纽的地位，汉武帝建元三年（前138）即张骞奉命出使大月氏次年，“赐徙茂陵者户钱二十万，田二顷。初作便门桥”（《汉书·武帝纪》）。颜师古注：“便门，长安城北面西头门。”“于此道作桥，跨渡渭水以趋茂陵，其道易直。”《汉书·霍去病传》记载，霍去病“元狩六年薨，上悼之，发属国玄甲，军陈自长安至茂陵”。自长安至茂陵列军阵送祭，也说明这一区间交通道路之平直宽阔。汉成帝时，谷永上谏言获罪，被迫出避，“上使侍御史收永，敕过交道厩者勿追”（《汉书·谷永传》）。颜师古注引晋灼曰：“交道厩去长安六十里，近延陵。”位于便门桥北的这一厩置以“交道”命名，体现地处交通道路交汇处。交通厩长安之间可能还有称作“横厩”的厩置。《汉书·王莽传下》：“欲遣（严）尤与廉丹击匈奴”，“出车城西横厩，未发”《汉书补注》：“先谦曰：‘车’疑作‘军’。”。居延汉简有记录长安西北向大道沿途地名及里程的简文，其中写道：“长安至茂陵七十里，茂陵至置卅五里，置至好止七十五里，好止至义置七十五里。”（EPT59：581）这一记录，可以看做认识秦汉三辅西北方向交通结构的重要资料。茂陵是长安出发的第一站，其交通地理的地位尤其值得注意。
杜陵位于长安东南。《汉书·地理志上》：“杜陵，故杜伯同，宣帝更名。”《史记·高祖本纪》：“汉王之国，项王使卒三万人从，楚与诸侯之慕从者数万人，从杜南入蚀中。”程大昌《雍录》：“此之蚀中，若非骆谷，即是子午谷。”胡三省《资治通鉴注》、顾祖禹《读史方舆纪要》、泷川资言《史记会注考证》等均倾向于“蚀中”或即子午谷。《汉书·王莽传上》：汉平帝元始五年（5）秋，“通子午道，子午道从杜陵直绝南山，经汉中”。
于是，大致在西汉晚期，关中政治、经济、文化重心地区已经形成以长安为中心，以诸陵为重要枢纽的干线、支线和联络线齐备的大致呈状的交通网络系统。三辅地区“四方并臻”（《盐铁论·园池》）的交通优势，成为保证西汉王朝中央政府行政效能的必要条件。
汉武帝时，曾有改造褒斜道以实现水陆联运的尝试，“发数万人作褒斜道五百余里，道果近便，而水湍石，不可漕”（《史记·河渠书》）。“从杜陵直绝南山”的子午道至王莽****时代始得开通。长安以南的交通建设相对薄弱，且终于未能形成如渭北诸陵间道路那样的各干线间的联络线，这主要是因为秦岭山脉的地理阻隔以及作为禁苑的上林苑的存在的缘故。