汉武帝是中国历史上一位具有雄才大略的伟人。建元元年（前140年）即位时，此时，汉王朝已建立六十余年，历经汉初几代皇帝，奉行轻徭薄赋和
“与民休息”的政策，特别是
“文景之治”，政治的统一和中央集权进一步加强，社会经济得到恢复和发展，并进入了繁荣时代，国力已相当充沛。
据史书记载，政府方面，是
“鄙都庾廪尽满，而府库余财”，甚至
“京师之钱，累百巨万，贯朽而不可校；太仓之粟，陈陈相因，充溢露积于外，腐败不可食”。
在民间，是
“非遇水旱，则民人给家足”，以至
“众庶街巷有马，阡陌之间成群，乘字牝者摈而不得与聚会，守闾阎者食粱肉。”汉武帝正是凭借这种物力财力，及时地将反击匈奴的侵扰，从根本上解除来自北方威胁的历史任务，提上了日程。
也正是这种历史条件，使一代英才俊杰，得以施展宏图，建功立业。汉匈关系匈奴威胁西汉建国时，北方即面临一个强大的游牧民族的威胁。
这个民族，最初以
“獯鬻”、
“猃狁”、
“俨狁”、
“荤粥”、
“恭奴”等名称见于典籍，后统称为
“匈奴”，春秋战国以后，匈奴跨进了阶级社会的门槛，各部分别形成奴隶制小国，其国王称
“单于”。楚汉战争时期，冒顿单于乘机扩张势力，相继征服周围的部落，灭东胡、破月氏，控制了中国东北部、北部和西部广大地区，建立起统一的奴隶主政权和强大的军事机器。
匈奴奴隶主贵族经常率领强悍的骑兵，侵占汉朝的领土，骚扰和掠夺中原居民。
汉高祖七年（前200年）冬，冒顿单于率骑兵围攻晋阳（今山西太原）。
刘邦亲领三十二万大军迎战，企图一举击溃匈奴主力。结果，刘邦反被冒顿围困于白登（今山西大同东），七日不得食，只得采用陈平的
“奇计”，暗中遣人纳贿于冒顿的阏氏夫人，始得解围。从此，刘邦再不敢用兵于北方。
后来的惠帝、吕后，和文景二帝，考虑到物力、财力的不足，对匈奴也都只好采取
“和亲”、馈赠及消极防御的政策。但匈奴贵族，仍寇边不已。文帝时代，匈奴骑兵甚至深入甘泉，进逼长安，严重威胁着西汉王朝的安全。
联合大月氏天山南麓，因北阻天山，南障昆仑，气候特别干燥，仅少数水草地宜于种植，缺少牧场，汉初形成三十六国，多以农业为生，兼营牧畜，有城廓庐舍，故称
“城廓诸国”。从其地理分布来看，由甘肃出玉门、阳关南行，傍昆仑山北麓向西，经且未（今且未县）、于阗（今于田县），至莎车（今莎车县），为南道诸国。
出玉门、阳关后北行，由姑师（今吐鲁番）沿天山南麓向西，经焉耆（今焉耆县）、轮台（今轮台县）、龟兹(今库车县)，至疏勒，为北道诸国。
南北道之间，横亘着一望无际的塔里木沙漠。这些国家包括氐、羌、突厥、匈奴、塞人等各种民族，人口总计约三十余万。
张骞通西域前，天山南路诸国也已被匈奴所征服，并设
“僮仆都尉”，常驻焉耆，往来诸国征收粮食、羊马。南路诸国实际已成匈奴侵略势力的一个重要补给线；三十多万各族人民遭受着匈奴贵族的压迫和剥削。
张骞出使西域图（敦煌莫高窟323窟）葱岭以西，当时有大宛、乌孙、大月氏、康居、大夏诸国。
由于距匈奴较远，尚未直接沦为匈奴的属国。但在张骞出使之前，东方的汉朝和西方的罗马对它们都还没有什么影响。
故匈奴成了唯一有影响的强大力量，它们或多或少也间接地受制于匈奴。
从整个形势来看，联合大月氏，沟通西域，在葱岭东西打破匈奴的控制局面，建立起汉朝的威信和影响，确实是孤立和削弱匈奴，配合军事行动，最后彻底战胜匈奴的一个具有战略意义的重大步骤。
汉武帝即位不久，从来降的匈奴人口中得知，在敦煌、祁连一带曾住着一个游牧民族大月氏，中国古书上称
“禺氏”。秦汉之际，大月氏的势力强大起来，攻占邻国乌孙的土地，同匈奴发生冲突。
汉初，多次为匈奴冒顿单于所败，国势日衰。至老上单于时，被匈奴彻底征服。
老上单于杀掉月氏国王，还把他的头颅割下来拿去做成酒器。月氏人经过这次国难以后，被迫西迁。
在现今新疆西北伊犁一带，赶走原来的
“塞人”，重新建立了国家。但他们不忘故土，时刻准备对匈奴复仇，并很想有人相助，共击匈奴。
汉武帝根据这一情况，遂决定联合大月氏，共同夹击匈奴。于是下令选拔人才，出使西域。
天山北路，是天然的优良的牧场，当时已为匈奴所有，属匈奴右部，归右贤王和右将军管辖。
西北部伊犁河一带原住着一支
“塞人”，后被迁来的月氏人所驱逐。而大月氏后又为乌孙赶走。汉朝日趋强盛后，计划积极地消除匈奴贵族对北方的威胁。
武帝听到有关大月氏的传言，就想与大月氏建立联合关系，又考虑西行的必经道路——河西走廊还处在匈奴的控制之下，于是公开征募能担当出使重任的人才。
当汉武帝下达诏令后，满怀抱负的年轻的张骞，挺身应募，毅然挑起国家和民族的重任，勇敢地走上了征途。
张骞，汉中成固（今陕西城固县）人，生年及早期经历不详。汉武帝刘彻即位时，张骞已在朝廷担任名为
“郎”的侍从官。据史书记载，他
“为人强力，宽大信人”。即具有坚韧不拔、心胸开阔，并能以信义待人的优良品质。
建元三年，即前138年，张骞
“以郎应募，使月氏”。
“郎”，是皇帝的侍从官，没有固定职务，又随时可能被选授重任。主要过程首次西行武帝建元三年（前138年），张骞奉命率领一百多人，从陇西（今甘肃临洮）出发。
一个归顺的
“胡人”、堂邑氏的家奴堂邑父，自愿充当张骞的向导和翻译。他们西行进入河西走廊。
这一地区自月氏人西迁后，已完全为匈奴人所控制。正当张骞一行匆匆穿过河西走廊时，不幸碰上匈奴的骑兵队，全部被抓获。
匈奴的右部诸王将立即把张骞等人押送到匈奴王庭（今内蒙古呼和浩特附近），见当时的军臣单于（老上单于之子）。
军臣单于得知张骞欲出使月氏后，对张骞说：“月氏在吾北，汉何以得往?使吾欲使越，汉肯听我乎?”这就是说，站在匈奴人的立场，无论如何也不容许汉使通过匈奴人地区，去出使月氏。
就像汉朝不会让匈奴使者穿过汉区，到南方的越国去一样。张骞一行被扣留和软禁起来。
张骞出使西域的线路图匈奴单于为软化、拉拢张骞，打消其出使月氏的念头，进行了种种威逼利诱，还给张骞娶了匈奴的女子为妻，生了孩子。
但均未达到目的。他
“不辱君命”、
“持汉节不失”，始终没有忘记汉武帝所交给自己的神圣使命，没有动摇为汉朝通使月氏的意志和决心。
张骞等人在匈奴一直留居了十年之久。也没有动摇他一定要完成任务的决心。
他住在匈奴的西境，等候机会。至元光六年（前129年），敌人的监视渐渐有所松弛。
一天，张骞趁匈奴人的不备，果断地离开妻儿，带领其随从，逃出了匈奴王庭。
这种逃亡是十分危险和艰难的。在匈奴的十年留居，使张骞等人详细了解了通往西域的道路，并学会了匈奴人的语言，他们穿上胡服，很难被匈奴人查获。
因而他们较顺利地穿过了匈奴人的控制区。但在留居匈奴期间，西域的形势已发生了变化。
月氏的敌国乌孙，在匈奴支持和唆使下，西攻月氏。月氏人被迫又从伊犁河流域，继续西迁，进入咸海附近的妫水地区，征服大夏，在新的土地上另建家园。
张骞大概了解到这一情况。他们经车师后没有向西北伊犁河流域进发，而是折向西南，进入焉耆，再溯塔里木河西行，过库车、疏勒等地，翻越葱岭，直达大宛（费尔干纳盆地）。
路上经过了数十日的跋涉。这是一次极为艰苦的行军。大戈壁滩上，飞沙走石，热浪滚滚；葱岭高如屋脊，冰雪皑皑，寒风刺骨。
沿途人烟稀少，水源奇缺。加之匆匆出逃，物资准备又不足。张骞一行，风餐露宿，备尝艰辛。
干粮吃尽了，就靠善射的堂邑父射杀禽兽聊以充饥。不少随从或因饥渴倒毙途中，或葬身黄沙、冰窟，献出了生命。
张骞到大宛后，向大宛国王说明了自己出使月氏的使命和沿途种种遭遇，希望大宛能派人相送，并表示今后如能返回汉朝，一定奏明汉皇，送他很多财物，重重酬谢。
大宛王本来早就风闻东方汉朝的富庶，很想与汉朝通使往来，但苦于匈奴的中梗阻碍，未能实现。
汉使的意外到来，使他非常高兴。张骞的一席话，更使他动心。于是满口答应了张骞的要求，热情款待后，派了向导和译员，将张骞等人送到康居（今乌兹别克斯坦和塔吉克斯坦境内）。
刘大为绘国画《张骞出使西域》由大宛介绍，又通过康居（今哈萨克共和国东南），到了大夏。
大夏在今阿姆河流域。又遣人将他们送至大月氏。张骞这才找到了大月氏。
十多年来，大月氏这个
“行国”已发生了很大变化：一是在伊犁河畔受到乌孙的攻击，又一次向西远徙。
乌孙，63万人，也是个
“行国”，曾在敦煌一带游牧，受过大月氏的攻击。后来匈奴支持乌孙远袭大月氏，大月氏被迫迁到阿姆河畔，而乌孙却在伊犁河留住下来。
自从大月氏到了阿姆河，不仅用武力臣服了大夏，由于新的国土十分肥沃，物产丰富，并且距匈奴和乌孙很远，外敌寇扰的危险已大大减少，改变了态度，逐渐由游牧生活，改向农业定居，无意东还，再与匈奴为敌。
当张骞向他们提出建议时，他们已无意向匈奴复仇了。加之，他们又以为汉朝离月氏太远，如果联合攻击匈奴，遇到危险恐难以相助。
张骞等人在月氏逗留了一年多，但始终未能说服月氏人与汉朝联盟，夹击匈奴。
在此期间，张骞曾越过妫水南下，抵达大夏的蓝氏城（今阿富汗的汗瓦齐拉巴德）。
张骞在大月氏逗留了一年多，得不到结果，只好在元朔元年（前128年），动身返国。
归途中，张骞为避开匈奴控制区，改变了行军路线。计划通过青海羌人地区，以免匈奴人的阻留。
于是重越葱岭后，他们不走来时沿塔里木盆地北部的
“北道”，而改行沿塔里木盆地南部，循昆仑山北麓的
“南道”。从莎车，经于阗（今和田）、鄯善（今若羌），进入羌人地区。
但出乎意料，羌人也已沦为匈奴的附庸，张骞等人再次被匈奴骑兵所俘，又扣留了一年多。
元朔三年（前126年）初，军臣单于死了，其弟左谷蠡王自立为单于，进攻军臣单于的太子于单。
于单失败逃汉。张骞便趁匈奴内乱之机，带着自己的匈奴族妻子和堂邑父，逃回长安。
这是张骞第一次出使西域。从武帝建元三年（前138年）出发，至元朔三年（前126年）归汉，共历十二年。
张骞出使时带着100多人，历经13年后，只剩下他和堂邑父，还有他的匈奴妻子三个人回来。
这次出使，虽然没有达到原来的目的，但对于西域的地理、物产、风俗习惯有了比较详细的了解，为汉朝开辟通往中亚的交通要道提供了宝贵的资料。
汉武帝对张骞这次出使西域的成果，非常满意，特封张骞为太中大夫，授堂邑父为
“奉使君”，以表彰他们的功绩。张骞回来以后，向武帝报告了西域的情况。
之后，由于张骞随卫青出征立功，
“知水草处，军得以不乏”，被武帝封为
“博望侯”。二出西域元狩四年（前119年），张骞第二次奉派出使西域。
这时，汉朝业已控制了河西走廊、积极进行武帝时对匈奴最大规模的一次战役。
几年来汉武帝多次向张骞询问大夏等地情况，张骞着重介绍了乌孙到伊犁河畔后已经与匈奴发生矛盾的具体情况，建议招乌孙东返敦煌一带，跟汉共同抵抗匈奴。
这就是
“断匈奴右臂”的著名战略。同时，张骞也着重提出应该与西域各族加强友好往来。
这些意见得到了汉武帝的采纳。张骞出使西域张骞率领300人组成的使团，每人备两匹马，带牛羊万头，金帛货物价值
“数千巨万”，到了乌孙，游说乌孙王东返，没有成功。他又分遣副使持节到了大宛、康居、月氏、大夏等国。
元鼎二年（前115年）张骞回来，乌孙派使者几十人随同张骞一起到了长安。
此后，汉朝派出的使者还到过安息（波斯）、身毒（印度）、奄蔡（在咸海与里海间）、条支（安息属国）、犁轩（附属大秦的埃及亚历山大城），中国使者还受到安息专门组织的二万人的盛大欢迎。
安息等国的使者也不断来长安访问和贸易。从此，汉与西域的交通建立起来。
元鼎二年（前115年），张骞回到汉朝后，拜为大行令，第二年死去。
他死后，汉同西域的关系进一步发展。元封六年（前105年），乌孙王以良马千匹为聘礼向汉求和亲，武帝把江都公主细君嫁给乌孙王。
细君死后，汉又以楚王戊孙女解忧公主嫁给乌孙王。解忧的侍者冯镣深知诗文事理，做为公主使者常持汉节行赏赐于诸国，深得尊敬和信任，被称为冯夫人。
由于她的活动，巩固和发展了汉同乌孙的关系。神爵三年（前60年），匈奴内部分裂，日逐王先贤掸率人降汉，匈奴对西域的控制瓦解。
汉宣帝任命卫司马郑吉为西域都护，驻守在乌垒城（今新疆轮台东），这是汉朝在葱岭以东，今巴尔喀什湖以南的广大地区正式设置行政机构的开端。
匈奴奴隶主对西域各族人民的剥削、压迫是极其残酷的。西汉的封建制度，较之匈奴的奴隶制度要先进得多。
因此，新疆境内的各族人民都希望摆脱匈奴贵族的压迫，接受西汉的统治。
西汉政府在那里设置常驻的官员，派去士卒屯田，并设校尉统领，保护屯田，使汉族人民同新疆各族人民的交往更加密切了。