爱华网他们沿天山南麓，经过焉耆、龟兹、疏勒，终于越过沙漠戈壁，翻过冰冻雪封的葱岭（今帕米尔高原），来到了大宛国（今费尔干纳盆地）。这里是中亚的一个富裕之邦，人口数十万，有70余城镇，盛产“天马”。大宛王早有通汉之念，所以欣然派出向导、翻译，护送张骞来到大月氏国，但是，此时大月氏的国情已发生很大变化。大月氏已在大夏建立了新王朝，改称“小月氏”，事农耕，国富民强，时过境迁，对匈奴已无图报之志。张骞仔细考察了西域诸国的山川地理、城网市镇和民风民俗。他还来到这一带的大邦大夏国都蓝氏城，发现这里有高度集权的王室，民多事商贾，兵弱怯战。这些情况，张骞一一记在心上。
张骞在大夏等地考察了一年多后启程回国。归途中，张骞为避开匈奴控制地区，改道向南。他们翻过葱岭，沿昆仑山北麓而行，经莎车（今新疆莎车）、于阗（今新疆和田）、鄯善（今新疆若羌）等地，进入羌人居住地区。途中又为匈奴骑兵所获，被扣押一年多。
公元前126年，匈奴内乱，张骞等3人乘机逃回汉朝。汉武帝详细地听取了他对西域情况的汇报后，十分高兴，封他为博望侯。
公元前119年，他又率队从四川出发，对中国西南地区进行了大规模探险活动，但因蛮人阻杀而失败。之后，他又以中郎将身份，第二次出使西域，取得了外交进展。公元114年，也就是二次出使西域后一年，张骞病逝于长安。人们以“张骞凿空”四字概括了他出使西域的贡献和传奇的一生。
张骞出使西域后15年，汉朝军队在西域大败匈奴，控制了张掖、酒泉等关口，疏通了西域交通线。约公元前105年，汉朝派出了一个丝绸商队到达安息，使边境出现了中国与西域间的物产大交流。这就是著名的“丝绸之路”。
