汉王朝的政治军事势力进入天山和帕米尔地区后，对辽远的中亚和西方发生了兴趣。这种兴趣也是由当时的边疆问题激发起来的。匈奴人自秦汉以来强大起来，使希求安宁太平的汉王朝对北方岁岁不安。从外交和政治上和西域建立联系，就可以斩断匈奴人的右臂。武帝时朝廷的使者和探险家张骞（？～前114）先后两次出使西域，到达中亚和西亚。他于公元前115年第二次从西域回来时，从中国的长安（西安）沿河西走廊、新疆、中亚直达罗马帝国东部的举世闻名的丝绸之路正式打通了。当时罗马人还没有灭亡叙利亚的条支（塞琉西王国），伊朗高原上有强大的安息王国（帕提亚），但罗马人已经能从这些中间国的商人手中得到中国的丝绸。在张骞打通丝路的几十年后，罗马的恺撒（前100～前44）穿上了华丽的东方绸衣。当时忙于战争的罗马人和地中海地区的航海家与旅行家实际确切了解的东方止于印度，他们称中国为丝国。即使是见闻多广的希腊地理学家们，对中国的确切方位都有许多误解。
打通丝路是中国人走向世界的一次伟大创举，是比征服战争更伟大的探险事业。从中国历史上看，西周时的周穆王（前976～前922年在位）西行时到达的西方边界可能是新疆南疆一带，这里在汉代已成为向西发展的稳定立足点。尽管有资料证明华夏丝绸在春秋战国时就已经辗转西传，但只是在丝路打通之后，中国的文明才同丝绸的大量西传一起更多地为西方世界所了解，同时中国人也开始身临其境地了解西方。从世界历史上看，除了各个原始民族在世界各大陆块上盲目地长期远距离游荡迁徙外，当时还没有任何人因政治、外交和贸易目的驱使而进行这样远距离的探险。无疑，如果没有中国的统一和强大，中国人既不可能产生从事这一探险的雄心，也不会有进行这一探险的力量和后盾——因为任何林立在中亚沿途上的小国都会轻而易举地劫持越境通过的贸易商队。但当这些商队有一个强大无比的统一王国作为后台和主人时，商路上的小国就只能谋求以正当的方式相互谋利了。况且当时从长安向西逶迤而行的商队都是由朝廷组织的，它主要为朝廷进行贸易，常附带着皇帝的政治使命，同时夹带着一些豪门权贵的外贸人员。政治和军事力量同样体现在用马和骆驼驮运货物的队伍中。中国人既可西行，中亚、西亚人亦可东往，丝绸、铁工具、铸铁技术和凿井技术的西传换来了良马、骆驼、奇禽异兽和名贵的波斯毛织品，除了葡萄、苜蓿和胡麻之外，石榴、胡豆、胡瓜、胡蒜、胡桃等亦向东土移植，声音幽怨婉转的胡笳和琵琶也是随着丝路的驼铃声传到中原的。随之，印度的佛教和佛教艺术也由中亚沿丝路向东传播。于是，中国人的物质生活和精神生活中增添了不少东西。
汉祚衰缺，丝路萧疏。东汉复兴，西域复通。公元67年，东汉的第二个皇帝明帝遣蔡率人到西域，在月支迎来了两位来自天竺的僧人，用白马驮回了佛经和佛像。今天洛阳东郊的白马寺便是公元68年建立的。由于西域各少数民族小国希望通过依附于强大的汉来免除匈奴人统治的威胁，汉与西域诸国的政治军事联系大大加强。东汉在这里不时派驻政治军事代表，大军则常驻在酒泉和伊吾、哈密。东汉的西域都护班超在这里活动达30多年，成为新疆南北和中亚一带50多个小国的政治、军事首领。公元90年，他甚至用西域诸国的军队逼退了7万越过帕米尔高原（葱岭）入侵的贵霜王朝的大兵。贵霜王朝是当时印度北部、巴基斯坦、阿富汗和中亚一带的一个大国，佛教正是从这里传入中国的。班超在西域时遣甘英沿陆路向西出使罗马帝国（大秦）。甘英来到了波斯湾海边，当地（安息西界）的商人和海员们也许担心中国人同罗马帝国直接通商会使他们失去作为中间人的商业利益，以海路的艰辛和险恶劝止了欲渡海西行的中国大使。到公元166年，罗马皇帝安敦尼（？～161）数年前派遣的大使来到中国，带来了象牙、犀角和玳瑁，这是两国第一次直接接触。
另外，汉时同印度、斯里兰卡、朝鲜半岛、日本列岛诸国及南方国家的来往已很频繁。显然，航海技术在这里是十分重要的。中国的海船在西汉时已有了船尾舵，鼓着风帆的海船在武帝时已到达印度洋。在东汉时，中国已有了由4个桅杆撑张的平衡四角帆船，它能很好地利用风力，性能为世界之先。汉朝这个新兴的封建帝国有着相当强烈的了解外部世界的愿望，大陆上的戈壁沙漠和海洋都在它的视野之内。