汉武帝时张骞两次出使西域，打通了中西交通。其后，汉与乌孙和亲以及李广利伐大宛后，汉在西域屯田、设官，汉朝与西域各国的使者互相频繁往来，使汉与西域各国的经济、文化交流大大加强。
    1.汉朝科技与经济文化西传
    据中国史籍所载，汉武帝时铸铁技术、凿井技术、丝织品从中国内地传到了西域。
    从世界冶铁史考察，人工冶铁最早出现于公元前1500多年前小亚细亚和亚美尼亚山区，最早出现的这种人工冶铁为块炼铁。根据文献记载和考古材料公元前7至6世纪末中国出现了铸铁，这是人类冶铁技术的一个重大进步，它表明中国的冶铁技术已居于世界的领先水平。汉武帝时期铸铁技术从中国内地传到了大宛。《汉书·西域传》载，自大宛以西至安息“不知铸铁器，及汉使、亡卒降，教铸作兵器”。据注家解释，汉使至大宛及亡卒降大宛者，才教会大宛用铁铸作兵器。这就是说中国的铸铁技术传至大宛是在公元前1世纪初。据李约瑟教授说西欧是在公元12世纪后才使用铸铁的。很可能中国先进的铸铁技术在公元前1世纪初先传至大宛，而后才逐渐西传至欧洲。这是中国在科技方面对中亚和世界人民的一个重大贡献。中国内地的穿井与井渠灌溉技术传至西域，是对西域各国人民的又一贡献。《史记·大宛列传》载，李广利伐大宛时，“宛城中无井，汲城外流水……宛城新得秦（汉）人，知穿井”。从这一记载可知，葱岭以西的大宛当时不知饮用井水，打井技术和饮用井水是汉人传去的。另外，井渠灌溉技术，也是从汉朝传去的。武帝时修龙首渠，《史记·河渠书》载：“万余人穿渠，自征引洛水至商颜下，岸善崩，乃凿井，深者四十余丈，往往为井，井下相通行水。”《汉书·西域传》载，宣帝时，汉遣破羌将军辛武贤将兵万五千人至敦煌，欲通渠转谷。孟康曰：“大井六，通渠也，下泉流涌出”。据说打井的地点在楼兰所在的“白龙堆东土山下”。这就是汉时修龙首渠的井渠法，宣帝时已传至楼兰（鄯善）地区。王国维先生认为：西汉时，汉在鄯善、车师的屯田，用的就是这种井渠灌溉法，并认为这种方法是从中国内地传至西域的。
    汉朝出产的铜、锡、金、银等金属也输出至大宛等地，《汉书·西域传》载，大宛等国“得汉黄白金，辄以为器，不用为币”。这里所说的“黄白金”当指汉朝出产的金、银、铜、锡。《汉书·东方朔传》载，长安南山就出产“玉石”和“金、银、铜”等金属。《史记·大宛列传》又载安息国“以银为钱，钱如其王面，王死辄更钱，效王面焉”，说明安息以银为币已是习惯。大宛等国得到汉朝的金、银、铜、锡作器物用，不用货币，说明货币经济不发达。汉朝输入到这里的黄、白金增加了生活用器。
    随着张骞通西域，中国的丝织品也传到了西域。当时汉朝和西域各国双方的使者实际上起着贸易使团的作用。张骞第二次出使西域，率领三百人，带去的“牛羊以万数”，“金币、帛直数千巨万”，先到乌孙，又分别派遣副使到大宛、康居、大月氏、安息、身毒、于阗、扜弥等国，这就把所带的金币、丝织品分送到了各个国家。不久，随着张骞回国，各国使团又先后带来各国的特产品回访汉朝。这种双方使团互相携带礼品拜访对方就是进行交换和贸易的一种重要形式。由于丝织品是中国向西域输出的一种主要货物，所以后来就把从长安经河西地区，出玉门关、阳关经中国新疆地区而至欧洲的这条中西交通的陆上通道称为“丝绸之路”。从汉武帝开始，中国的丝织品等货物通过丝绸之路源源不断地输往西方，西方的各种物产也可以通过这条通道输入中国。中国西汉时期丝绸已有很高的技术水平，据一些考古学家、丝织专家的研究资料显示，中国汉代蚕丝的直径与近代一些地区和国家的比较为：中国汉代蚕丝直径0.02-0.03毫米；中国近代广州生产的丝为0.218毫米；近代日本为0.273毫米；近代法国为0.316毫米。这一比较说明，汉代蚕丝的质量和技术水平，近代的一些先进国家也无法达到。而且丝织品染色水平也很高。湖南长沙马王堆汉墓所出土的精制的丝织品，即使用现代科技手段复制，也仍然是非常困难的。正因为西汉时的丝织品有很高的质量，所以受到了中亚、西亚、北非和欧洲人的欢迎。在中亚的撤马尔罕、西亚的叙利亚与伊拉克、北非的埃及都曾出土过中国的丝绸。罗马人把中国称为“赛里斯”（意为“丝国”），称中国的丝织品为“大也勃儿”（意为“惟妙惟肖”，转意为“非常好”、“太棒啦”）。罗马的“富豪贵族妇女，用它做成衣服，光辉夺目”。罗马帝国著名的凯撒大帝穿着精美无比的中国丝绸制作的衣服去剧院看戏，引起全场轰动，人们纷纷称赞，并竞相仿效。有的外国史学家认为“丝绸贸易是古代世界中运销最远、规模最大的商业”。
    汉武帝时在西域的楼兰、轮台等地屯田，内地先进的农业生产技术传至西域。考古工作者在新疆发现了汉代的铁犁、铁镰，与内地出土的相同。汉朝的手工业品也大量西传。如中亚地区发现过汉代的弧文铜镜，上面刻有铭文说：“炼冶铅华清而明……延年益寿去不羊（祥），与天毋亟宜日月之光，千秋万岁，长乐未央，青□。”在高加索地区发现了汉代的玉器，在伏尔加河发现了汉代剑鞘，有玉装饰的剑。另外，内地的特产也传至西域，如桃、杏、李、茶叶、桐油、干姜、肉桂等。
    2.西域经济、文化的东来汉武帝时，随着西域的开通，西域的经济、文化也传入中国内地，据史籍和考古材料主要有下述一些：
    西域的一些植物传入内地，如：苜蓿，是马喜欢吃的一种植物，《史记·大宛列传》就说“马嗜苜蓿”，唐代杜甫有“宛马总肥看苜蓿”的诗句。看来苜蓿被引进，主要是因为它是马的饲料，同时它还是人食用的一种菜。苜蓿在汉武帝时已在长安附近广为种植，《史记·大宛列传》说：“汉使取其实（种子）来，于是天子始种苜蓿、葡萄肥饶地。及天马多，外国使来众，则离宫别馆旁尽种葡萄、苜蓿，极望（一望无边）。”苜蓿是汉使从西域取回种子开始种植，到其后随天马多、外国使者来后才在离宫别馆旁大面积种植等都讲得很清楚。葡萄与苜蓿是一同取来种子而种植的，是作为水果和造酒原料而引进的，《史记·大宛列传》说大宛一带“以葡萄为酒，富人藏酒至万余石”云云就讲得很清楚。石榴，也是那时传入内地的水果，又名若榴，《博物志》载“张骞使大夏，得石榴”。《齐民要术》也说：“张骞为汉使外国……得涂林。涂林，安石榴也。”胡麻，又称芝麻，可榨香油。胡豆，蚕豆、豌豆、绿豆之称，《齐民要术》载“张骞使外国，得胡豆”。胡桃，又称核桃，《博物志》说：“张骞使西域，乃得胡桃种。”此外，据文献记载，胡蒜（大蒜）、胡荽（香菜）、胡瓜（黄瓜）都是张骞从西域带回来的。这些植物传至内地，大大丰富了中国内地各族人民的生活。由于这些植物都是在张骞通西域后传来的，所以史书记载都把这些植物的东传与张骞联系在一起，以纪念其丰功伟绩，有诗云：“不是张骞通异域，安能佳种自西来。”
    随着张骞通西域的成功，西域的动物也传入内地。这些动物中最著名的就是天马。张骞第二次使西域回国时，乌孙送给汉朝几十匹好马，名天马。其后，大宛汗血马也传入内地，遂改乌孙马为西极马，而称大宛马为天马。武帝求西域天马，不仅有改良内地马种的意义，而且赋予这件事极其崇高的理想意义。元鼎四年（前113年）在敦煌渥洼水得神马一匹，武帝即作了一首《天马歌》，反映汉武帝赋予获得天马的象征性含义。在汉武帝的眼中，天马是一种可以与龙相匹敌的神兽。太初四年李广利伐大宛带回汗血马后，汉武帝又作了前已引述的那首天马歌，则把天马的来临视为国家强盛、四夷臣服的象征。总之，天马是天降的祥瑞。从平定大宛后，大宛定期向汉朝贡献天马。据西晋张华《博物志》载，一直到曹魏时期西域还“时有献者”。天马的东来不仅增加了内地马的品种，而且丰富了人们的精神生活，汉昭帝平陵附近西汉遗址中发现的玉奔马，元帝渭陵附近发现羽人飞马，即羽人骑在玉雕的飞马上遨游太空，以及后来“伯乐识马”故事的流传都说明了这一点。
    张骞通西域后，奄蔡及其东北的貂皮也传入内地，《史记·货殖列传》载有“狐鼦裘千皮”的商人是可以与“千乘之家”比富的。安息、身毒、黎轩（大秦）的毛织品，如地毯、毛褥、毡子等，这些毛织品在当时被称为氍毹、毾等。在新疆的楼兰汉墓就发现有“堆绒地毯”、“粗制的毛织物”和毡子。安息韵宝石、大秦的明月珠等物品也进入中原地区。
    汉武帝时西域的乐器和乐曲也传入中国内地，促进了音乐的发展。胡笳，为西域、塞北的管乐器，传说是张骞从西域传入的。胡笳据说最初是用葭叶（初生芦苇叶）卷成小圆筒，称“吹鞭”。近代所传胡笳为木管三孔，吹出的声音悲凉、凄厉。《李陵答苏武书》有“胡笳互动，牧马悲鸣”之语。武帝时，李延年据胡曲作新声二十八解（章），以为武乐。这二十八章乐曲，晋以后还存《出关》、《入关》、《入塞》、《出塞》等十曲。箜篌，又名坎侯。东汉应劭说，汉武帝“令乐人侯调始造此器”。《隋书·音乐志》认为这种乐器出自西域。《旧唐书·音乐志》载箜篌有两种：一种似瑟而小，七弦，用拨弹之，如琵琶。一种为竖箜篌，胡乐也，二十二弦，用两手齐奏，并说竖箜篌是从西域传来的。据上述记载，箜篌可能是汉武帝时从西域引进的一种乐器。
    此外，黎轩（大秦）的“眩人”（变化惑人）即魔术也传至中国。表演的有口中吹火、自缚自解等节目。而“角抵、奇戏岁增变”，昌盛兴旺。此处所谓角抵即摔跤，乃中国古代的传统体育节目，奇戏多为魔术一类的表演节目。据《汉书·武帝纪》载元封三年春，“作角抵戏，三百里内皆观”。这表明，中西文化的交流，曾促进了内地文化活动的丰富与发展。
    不仅如此，张骞通西域后，西域还是古代中国与印度经济、文化交流的重要通道。斯坦因等人在古楼兰废墟中发现的梵文、佉卢文（古印度的一种文字）文书也说明了这一点。汉武帝之后，佛教传入中国，西域也是一条很重要的通路。
    《汉书·西域传》赞曰：“孝武之世，图制匈奴，患其兼从西国，结党南羌，乃表河西，列四郡，开玉门，通西域，以断匈奴右臂，隔绝南羌、月氏。单于失援，由是远遁，而漠南无王庭。”这就是说汉武帝打通、经营西域的政策达到了目的，而大宛、乌孙的臣服，说明其势力达到了葱岭以西。同时与安息、康居等国也建立了友好关系。《史记·大宛列传》载“汉使至安息，安息王令将二万骑迎于东界，东界去王都数千里”等等就说明这一点。
    《汉书·西域传》又说：“自宣、元后，单于称藩臣，西域服从，其土地山川王侯户数道里远近翔实矣。”这一记载，详述了宣、元时汉朝在经营匈奴、西域方面取得的巨大成功。东汉初，西域各国不堪忍受匈奴骚扰纷纷遣使至汉，请求汉朝派都护管理西域各国。这个事实从另一个方面证明了汉武帝开通、经营西域方针的正确。
    汉武帝通过经营西域，打通了中西交通，促进了中国与中亚、阿拉伯地区、欧洲、北非以及南亚次大陆在物产、科技、经济、文化方面的互相交流。这一点有着重大的意义。互相交流，促进了互相进步与发展。近年来，国际上对这条陆上的丝绸之路，给予了经久不衰的注意，正说明了它在古代所起的重要作用。从这种意义上看问题，汉武帝时期中国所发生的一些事情，不仅对中国，而且对世界历史也有着不可忽视的重要影响。