由于他们仓促出逃，没有准备干粮和饮用水，一路上常常忍饥挨饿，干渴难耐，随时都会倒在荒滩上。

好在甘父射得一手好箭，沿途常射猎一些飞禽走兽，饮血解渴，食肉充饥，才躲过了死亡的威胁。

这样，一直奔波了好多天，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)。高鼻子、蓝眼睛的大宛王，早就听说汉朝是一个富饶的大国，很想建立联系。但苦于路途遥远，交通不便，故一直未能如愿。

因此，当听说汉朝使者来到时，喜出望外，在国都热情地接见了张骞。他请张骞参观了大宛国的汗血马。在大宛王的帮助下，张骞先后到了康居(今撒马尔罕)、大月氏、大夏等地。但大月氏在阿姆河上游安局乐业，不愿再东进和匈奴作战。

张骞未能完成与大月氏结盟夹击匈奴的使命，但却获得了大量有关西域各国的人文地理知识。

张骞在东归返回的途中，再次被匈奴抓获，后又设计逃出，终于历尽千辛万苦，于13年后回到长安。这次出使西域，使生活在中原内地的人们了解到西域的实况，激发了汉武帝“拓边”的雄心，发动了一系列抗击匈奴的战争。

公元前119年，汉王朝为了进一步联络乌孙，断“匈奴右臂”，便派张骞再次出使西域。这次，张骞带了三百多人，顺利地到达了乌孙。并派副使访问了康居、大宛、大月氏、大夏、安息(今伊朗)、身毒(今印度)等国家。

但由于乌孙内乱，也未能实现结盟的目的。汉武帝派名将霍去病带重兵攻击匈奴，消灭了盘踞河西走廊和漠北的匈奴，建立了河西四郡和两关，开通了丝绸之路。并获取了匈奴的“祭天金人”，带回长安。

张骞不畏艰险，两次出使西域，沟通了亚洲内陆交通要道，与西欧诸国正式开始了友好往来，促进了东西经济文化的广泛交流，开拓了丝绸之路，完全可称之为中国走向世界的第一人。