冒顿杀其父头曼自立为单于（前209年）起，匈奴族迅速强大，东袭击东胡，西击走月氏，南并楼烦、白羊、河南王，接着又“北服浑庚、屈射、丁灵、鬲昆、薪犁之国”，在蒙古草原建立起第一个强大的奴隶制国家，控弦之士30万。这时，匈奴国家占有的地方，包括商代鬼方的北部，周时猃狁的北部以及活动于山陕以北此前许多的民族地区，北面包括丁令等族活动的贝加尔湖地方。冒顿单于死前一二年（约前175年），派右贤王西击月氏（在河西走廊），“以天之福，吏卒良，马强力，以夷灭月氏，尽斩杀降下，定楼兰、乌孙、呼揭及其旁二十六国皆以为匈奴，诸引弓之民并为一家”。至此，天山南北和阿尔泰山地区并人匈奴国家的版图。
对于这样一个大国要研究其族属问题，并不容易。首先要把匈奴族兴起时的民族系属与发展中征服其他民族所建匈奴国家的民族成分区别开来，不能混为一谈。匈奴族兴起，是挛鞮氏等五族结成的核心集团逐渐联合邻近其他诸族开始的。这五族一开始是否为同一语族同一语支的民族，难以肯定。多年来曾有匈奴为阿尔泰语系突厥语族和蒙古语族的争论，各有语言词汇依据，相持不下。马长寿先生在前人研究的基础上提出了自己的观点：“匈奴人应当是蒙古利亚种，而不是高加索种，”“从匈奴语汇和历史记载来说，匈奴语是阿尔泰语系中一个古的语族。这个语族同东胡语族及丁令语族的关系只能说是一种兄弟并列的关系……许多匈奴语族在不同时期分别同化于阿尔泰语系内的其他语族。”
吐尔贡·阿勒玛斯《匈奴简史》对匈奴人种分析认为：“不仅是维吾尔最古老的先民，而且是形成现代操突厥语人民的骨干”这一结论时，提出了三条根据：一是阿尔泰古墓中匈奴人的尸体“体高、健壮、骨骼粗大、高鼻梁、脸庞白皙，和古代维吾尔人的外貌在种族上一样。”二是金日殚“身高八尺二寸，外貌威严”。三是陕西沣西客省庄发掘的一座古墓中，出土两件长方形透雕铜饰，一件雕饰刻有两人、两匹马的图形，还有两人互搂着对方的腰部和腿，作摔跤状。他们高鼻长发，腿上穿着紧身裤。考古学者认为，这墓的死者是匈奴派往汉朝的使者或使者的随员。
第一条根据的阿尔泰古墓中的尸体，充其量不过是冒顿单于死前征服的呼揭部人，距匈奴族兴起时已有约100年的历史。呼揭是匈奴国家征服的民族，不等于匈奴族人。第二条根据的金日，是休屠王太子。休屠部是匈奴征服呼揭前夕在今武威以北被征服的民族，此前这里是月氏等族活动的地方，休屠人在习俗、崇尚佛教（祭天金人）等方面与匈奴不同，而且此族的名称、活动一直保持到十六国时期，别于匈奴，很顽强地保持着族的共同体。因此，说他是匈奴族人，近于牵强。第三，关于沣西“匈奴墓葬”中的雕饰，无文字可证，说他是匈奴人亦可，西域人亦可，匈奴人中也有丁令等突厥语族民族。以上三条根据，无一确证为匈奴族是维吾尔人。
相反，确为匈奴人的相貌的石刻在陕西茂陵霍去病墓前放了两千多年。霍去病两次出兵击匈奴，一次是元狩二年（前121年）征河西，一次是四年（前119年）深入漠北数千里，“封狼居胥山，禅于姑衍，登临翰海”，大败匈奴单于。六年（前117年）病故，汉朝隆重安葬。墓前有一石刻，法人沙畹称之为“马踏匈奴”。石刻宏大雄威，线条清晰，形象生动，神态动人，被马蹄所踏的匈奴人确为匈奴单于家族形象无疑，这是霍去病击匈奴在最大的一次战争中获胜的象征。石刻的匈奴人不论从哪一方面看都是蒙古人，在今天内蒙古地区仍可处处看到这种人的相貌。日人细川氏收藏一胡俑，银质，发结垂于帽后，衣左衽，缘领，小袖，束腰，长不过膝，其形貌额窄面圆，鼻平眉低唇厚，颐下多髯，认为是古匈奴人所遗。
匈奴人是由几个人种、几个语族的民族组成的，这个问题要分阶段来说明。
头曼单于以前，匈奴族的核心是由挛辊氏（虚连氏）、呼衍氏、兰氏、须卜氏、丘林氏结成。当时匈奴势力还小，贝加尔湖及其以南正是蒙古人种和突厥人种分布接连的地方，这五大贵族恐怕就是分属于两大语族和两大人种，而非单一种性。五大贵族相互婚姻，核心血亲集团就发生了早期的融合，形成了初期的匈奴人种。
冒顿单于即位后“南并楼烦、白羊、河南王。北服浑庚、屈射、丁令、鬲昆、薪犁之国”。楼烦等所在地的今山陕北部高原，从商代至春秋战国，有属于北狄的鬼方、土方等族，白羊可能与甲骨文中的羌方有关，燕北的东胡、山戎又与东胡语族有关，这些“各自分散居溪谷，自有君长，往往而聚者百有余戎，然莫能相一”的众多民族，包括了阿尔泰语系的突厥、东胡、蒙古等语族和汉藏语系的羌语支等族的成分。这众多民族有的长期与华夏族交往密切，受了华夏文化的影响，有的关系疏远，但在形成匈奴族以后，就成了新的民族成员，而不是原来的族体。然而较大的民族，如属于突厥语族的丁令、鬲昆等由于势力强大，还一直保持着他们的族体。这种状况一直持续到匈奴国家灭亡以后。
冒顿单于后期二三年，右贤王西征河西，定楼兰、乌孙、呼揭及其旁二十六国，“皆以为匈奴”，这个匈奴，是指匈奴国家，而非匈奴民族。河西地区的浑邪王及休屠等部众后来归汉，原因很多，其中对匈奴贵族实行民族压迫不满，是重要因素之一。乌孙、呼揭同匈奴统治者一直保持着相对独立状态，就是反抗匈奴化的表现。匈奴贵族为了加强与被统治民族的关系，经常采用“通婚”形式，但始终不能把这些民族融合到匈奴族中，而这些被压迫被统治民族一有机会就起来造反，“丁令乘弱攻其北，乌桓人其东，乌孙击其西”，“诸国羁属者皆瓦解”的事情多次发生。如果把冒顿单于所说“诸引弓之民并为一家”，当成是冒顿单于所征服的民族都成了匈奴族，而否认匈奴国家多民族的性质，是不合乎史实的。匈奴诸大臣说“复长百蛮”，左伊秩訾王说“乌孙城郭诸国皆为（匈奴）臣妾”，正是匈奴国家、匈奴贵族对其他民族实行民族统治的具体证明。呼揭是匈奴国家建立近百年之久才被征服的民族，同匈奴统治者有尖锐的矛盾。神爵四年（前58年）匈奴内乱，呼揭王乘机自立为呼揭单于，就是反抗匈奴贵族统治的表现。吐尔贡·阿勒玛斯把呼揭人与匈奴人当成一族，又把公元10世纪左右形成的《乌古斯汗传》中的英雄人物乌古斯说成是冒顿单于。俄国人比丘林在翻译中国史料时将“冒顿”与蒙古语中的“巴图尔”（英雄）混为一谈。吐尔贡·阿勒玛斯不仅完全接受了这一错误，而且大加发挥，把冒顿单于当成了整个突厥语族民族的首领和英雄，而把构成匈奴族基本成分的主要族源之一蒙古人置之度外，以此把匈奴与突厥语族联系起来，这就大错特错了。
马长寿先生称“匈奴语是阿尔泰语系中一个古的语族”，是因为白鸟库吉等人的研究中经常是从遗留的少量匈奴词同后来的突厥语族、蒙古语族和东胡语族民族词汇作比较，发现与突厥语相同者，就认为是属突厥语族；与蒙古语相近者，又说是蒙古语族；与东胡语相近者，则称属东胡语族，摇摆不定，莫衷一是。匈奴是北方草原早期形成的强大民族，形成初期本身就包括几大人种和几个语族。当时语言简单，互通比较容易，且同为阿尔泰语系。随着国家的扩大，占统治地位的匈奴语又逐渐为其他被统治民族所接受；匈奴贵族的语言中又不断吸收其他民族的语言词汇。因而仅从现有少量匈奴词语，断定匈奴为哪个语族是不可能的，所以它是阿尔泰语系中一种古老的语族。匈奴国家灭亡后，北方各族虽有大量匈奴语汇流传下来，但原来本民族的语言又有新的发展，许多匈奴词汇被淘汰，而代之以新的词语。所以匈奴语在阿尔泰语系中与突厥丁令语族、蒙古东胡语族只能是一种兄弟语族的关系，不是简单的承袭关系。虽然这些语族中都可以找到匈奴语词汇，但不等于匈奴语。
匈奴国家内匈奴贵族同其他民族的关系，是统治与被统治的关系、压迫与被压迫的关系，随着匈奴国家领土的扩大，这种关系也跟着扩大。匈奴国家的政区划分，大体分三部分：从贝加尔湖南至代郡、云中郡，是单于庭直辖区；上谷郡以东是左方王将领域；上郡以西是右方王将领域。单于出自挛鞮氏，单于以下设左贤王、左谷蠡王、右贤王、右谷蠡王，称四角王，分布在单于辖区的东南、东北、西南、西北。以下又设左、右日逐王，左、右温禺犊王，左、右斩将王，是为六角王，分布在四角王之间。左贤王最高，继承单于，其余诸王依次递升，所以“四角”、“六角”王皆出自挛鞮氏，而且是流动的，代表单于行使一角、一方管辖权，确保单于世袭始终掌握在挛鞮氏手中。
异姓大臣呼衍氏、须卜氏、丘林氏、兰氏在匈奴政权中只能充当骨都侯（类似丞相、相），不能进入十王之列。他们也有本族首领，汉文史书中也译为王，如呼衍王、须卜王等，但与“十王”不同，只能充当单于和“十王”的辅政者。左方王将居东方，右方王将居西方，呼衍氏居东方，须卜氏、丘林氏、兰氏居西方，左、右诸王对异姓诸王有一定的统辖权。
冒顿单于后期占领河西和天山南北后，这里归右方王将管辖，主要是右贤王。右贤王将右温禺犊王置于河西走廊北侧，管辖所部，设右日逐王于吐鲁番地区，管辖天山和天山以南诸部（国），哈密及其以北为右谷蠡王的辖区。右日逐王分置僮仆都尉，常居焉耆、危须、尉犁间，向塔里木盆地诸国掠取财物，增加匈奴国家的收入。
吐尔贡·阿勒玛斯《匈奴简史》称：“巴提斯汗（日逐王）辖理着匈奴领土的西部地区（东至塔里木盆地的中南部起，西至黑海），他的皇帐位于今库尔勒附近”的论断是不正确的。
《汉书·西域传》明言：“匈奴西边日逐王置僮仆都尉，使领西域，常居焉耆、危须、尉犁间”。知居于危须一带的是僮仆都尉，非日逐王。日逐王驻地在车师附近。《汉书·郑吉传》：“神爵中，匈奴乖乱，日逐王先贤掸欲降汉，使人与吉相闻，吉发渠犁、龟兹诸国五万人迎日逐王。”“吉既破车师，降日逐，威震西域。”上谕曰：“都护西域骑都尉郑吉……迎匈奴单于从兄日逐王众，击破车师兜訾域。”明言右日逐王驻地是在车师。
僮仆都尉“使领西域”，仅指塔里木盆地诸国，不能“西至里海”。上引《汉书西域传》的一段话是接着“西域诸国，大率土着，有城郭田畜，与匈奴、乌孙异俗”而承述的，前提是西域“东则接汉，扼以玉门、阳关，西则限以葱岭”。玉门、阳关西至葱岭间的西域诸国，当然仅指塔里木盆地。实际上僮仆都尉一职仅仅是一小官，属右日逐王；右日逐王又受右贤王节制，右贤王是匈奴西南方的最高级官员，位于诸王之下的僮仆都尉，如何能统治“西至里海”的广大地区。就是右日逐王，也仅仅是六角王之一，辖地仅为吐鲁番及其以北的车师国地区和塔里木盆地诸国，势力未及葱岭以西，只要翻阅《史记·大宛列传》、《汉书·西域传》的乌孙、大宛等条目，就会发现右日逐王、右贤王没有在这些国家行使过职权，而与其来往的都是单于直接派往的官员。因为这些国家是大国，虽臣属匈奴，“匈奴使持单于一信到国，国传送食，不敢留苦”，但毕竟保持相对独立，与塔里木盆地诸国不同。
不论右日逐王，还是他下属的僮仆都尉，对塔里木盆地诸国的统治为时不是太长，仅仅只有70余年。日逐王的派驻不会早于老上单于即位的年代（前173年），汉武帝元封二年（前109年）汉朝派赵破奴、王恢击败姑（车）师、楼兰二王，对右日逐王是第一次重大打击。太初年间（前104年一前101年）李广利征大宛，数万人两次来往于西域道上，焉耆、危须、尉犁三国当道，设于该地的僮仆都尉不可能继续行使统治权。之后，汉朝于渠犁、轮台各驻兵五百人置使者校尉领护，屯田积粟，以给使外国者。渠犁与焉耆、尉犁、危须近在咫尺，且厄东西南北交通大道，匈奴僮仆都尉就无法行使其“赋税诸国”的职权。因此，日逐王所派驻的僮仆都尉，至晚在天汉元年（前100年）前即告结束，匈奴统治塔里木盆地的历史，大约持续了75年。
匈奴统治塔里木盆地诸国的性质，是与匈奴国家的社会性质包括对被征服各族统治的性质是一致的，塔里木盆地诸国也不例外。关于匈奴国家的社会性质，建国后着名民族史学家马长寿先生撰写长文《论匈奴部落国家的奴隶制》（载《历史研究》1954年第5期，1962年有所修改，载人中华书局《匈奴史论文选集》），首先对匈奴国家的奴隶制性质作了精辟的论述。1962年又出版了《北狄与匈奴》一书，对匈奴史进行了全面系统的论证。林斡先生在此基础上运用大量新发现的资料特别是考古发掘的资料，对匈奴国家奴隶制的性质进行了进一步分析，最后出版了《匈奴通史》。所有这些研究，都是建立在辩证唯物主义和历史唯物主义基础之上，通过分析大量的历史资料、实物等得出的结论，毫无疑问是研究匈奴历史的科学总结。
然而，吐尔贡·阿勒玛斯的着作却提出了自己的看法：
有些历史学家把匈奴的社会说成是奴隶社会，这种说法是站不住脚的。因为他们所引的论据，是在可汗们的坟墓中发掘出的奴隶们的尸骨。当匈奴可汗去世时，是由于以前的奴隶制的影响呢，还是由于萨满教的影响呢，常有将几十名奴隶以至几百名奴隶与死去的可汗同葬的习俗。可是，在匈奴社会的各生产领域中，奴隶劳动却不起什么作用。在战争中被俘而沦为奴隶者甚少。他们只是家庭的奴隶。在匈奴的畜牧业中使用奴隶是不可思议的，因为畜牧的两个特殊的特点。决定了难于在畜牧业中使用奴隶：第一个特点是畜牧业具有流动性，过着草原生活的匈奴牧民们的生产活动具有流动性，完全不是稳定的、固定的，也不可能稳定和固定。这种流动性的生产很难用奴隶劳动来限制。因为奴隶们很容易逃走。有了这种实际情况，便不能否定这一点。第二个特点是生产的集体性。草原上牧民的生产与农业、商业那种单独（个别）进行的活动不同，是通过大的集体活动来进行的，一群人在一起，赶着一群一群的羊放牧。在这样的集体生产中，如果把一群奴隶集中在一处投入劳动的话，奴隶们可能很容易举行起义……如果给奴隶戴上手铐脚镣，再让他们从事生产劳动的话，那么这种逐水草而居的牧业生产，他们无论如何也是无法干得成的。所以说匈奴社会是奴隶制，这种说法是没有任何根据的。毫不犹豫地坚持说匈奴社会是封建社会，这种说法既合情合理，又符合历史事实。