“西域”一词，最早见于《汉书·西域传》，西汉时期，狭义的西域是指玉门关、阳关（今甘肃敦煌西）以西，葱岭（帕米尔高原）以东，昆仑山以北，巴尔喀什湖以南，即汉代西域都护府的辖地，今天的新疆地区。广义的西域还包括葱岭以西的中亚细亚、西亚、印度、高加索、黑海沿岸等地，包括今阿富汗、伊朗、乌兹别克至地中海、沿岸，甚至达东欧、南欧。
西域以天山为界分为南北两个部分，百姓大都居住在塔里木盆地周围。西汉初年，有“三十六国”：南缘有楼兰（鄯善，在罗布泊附近）、菇羌、且末、于阗（今和田）、莎车等，习称“南道诸国”；北缘有姑师（后分前、后车师，在今吐鲁番）、尉犁、焉耆、龟兹（今库车）、温宿、姑墨（今阿克苏）、疏勒（今喀什）等，习称“北道诸国”。此外，天山北麓有前、后蒲额和东西且弥等。它们面积不大，多数是沙漠绿洲，也有山谷或盆地。
人口不多，一般两三万人，最大的龟兹是八万人，小的只有一两千人。居民从事农业和畜牧业。除生产谷物以外，有的地方如且末又盛产葡萄等水果和最好的饲草苜蓿。畜牧业有驴、马、骆驼。此外，还有玉石、铜、铁等矿产，有的地方居民已懂得用铜铁铸造兵器。天山南北各国，虽然很小，但大都有城郭。各国国王以下设有官职和占人口比重很大的军队。公元前二世纪，张骞出使西域以前，匈奴贵族势力伸展到西域，在焉耆等国设有幢仆都尉，向各国征收繁重的赋税，“赋税诸国，取畜给焉”，对这些小国进行奴役和剥削。
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，年仅十六岁。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雄厚的物力财力，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。
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。
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(今库车市)，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。
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，即公元前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。
武帝建元二年（前139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。
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）。
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。从武帝建元二年（前139年）出发，至元朔三年（前126年）归汉，共历十三年。
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。这就是《汉书·西域传》资料的最初来源。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”。
元狩四年（公元前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（公元前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（公元前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（公元前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（公元前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。
汉通西域，虽然起初是出于军事目的，但西域开通以后，它的影响，远远超出了军事范围。从西汉的敦煌，出玉门关，进入新疆，再从新疆连接中亚、西亚的一条横贯东西的通道，再次畅通无阻。这条通道，就是后世闻名的“丝绸之路”。“丝绸之路”把西汉同中亚许多国家联系起来，促进了它们之间的政治，经济和军事，文化的交流。由于中国历代封建中央政府都称边疆少数民族为“夷”，所以张骞出使西域促进了汉夷之间的第一次文化交融。西域的核桃、葡萄、石榴、蚕豆苜蓿等十几种植物，逐渐在中原栽培。龟兹的乐曲和胡琴等乐器，丰富了汉族人民的文化生活。汉军在鄯善、车师等地屯田时使用地下相通的穿井术，习称“坎儿井”，在当地逐渐推广。此外，大宛的汗血马在汉代非常著名，名曰“天马”，“使者相望于道以求之”。那时大宛以西到安息国都不产丝，也不懂得铸铁器，后来汉的使臣和散兵把这些技术传了过去。中国蚕丝和冶铁术的西进，对促进人类文明的发展贡献甚大。
张骞这次远征，仅就预定出使西域的任务而论，是没有完成。因为他未能达到同大月氏建立联盟，以夹攻匈奴的目的。如从其产生的实际影响和所起的历史作用而言，无疑是很大的成功。自春秋以来，戎狄杂居泾渭之北。至秦始皇北却戎狄，筑长城，以护中原，但其西界不过临洮，玉门之外的广阔的西域，尚为中国政治文化势力所未及。张骞第一次通使西域，使中国的影响直达葱岭东西。自此，不仅现今中国新疆一带同内地的联系日益加强，而且中国同中亚、西亚，以至南欧的直接交往也建立和密切起来。后人正是沿着张骞的足迹，走出了誉满全球的“丝绸之路”。张骞的“凿空”之功，是应充分肯定的。
张骞出使西域，既是一次极为艰险的外交旅行，同时也是一次卓有成效的科学考察。张骞对广阔的西域进行了实地的调查研究工作。他不仅亲自访问了位处新疆的各小国和中亚的大宛、康居、大月氏和大夏诸国，而且从这些地方又初步了解到乌孙（巴尔喀什湖以南和伊犁河流域）、奄蔡（里海、咸海以北）、安息（即波斯，今伊朗）、条支（又称大食，今伊拉克一带）、身毒（又名天竺，即印度）等国的许多情况。回长安后，张骞将其见闻，向汉武帝作了详细报告，对葱岭东西、中亚、西亚，以至安息、印度诸国的位置、特产、人口、城市、兵力等，都作了说明。这个报告的基本内容为司马迁在《史记·大宛传》中保存下来。这是中国和世界上对于这些地区第一次最翔实可靠的记载。至今仍是世界上研究上述地区和国家的古地理和历史的最珍贵的资料。
民间传说，张骞奉汉武帝之命，开通西域，曾到了“西天”的黄河源头，会见牛郎和织女，带回了天马。时逢战乱，国社动荡，人民流离，忧国忧民的诗人站在中西古道上，不禁想起这位“凿空”西域，远播国威，造福后世的名臣。
