岭一带有蒲犁、无雷等国；在盆地的东端有楼兰，后称鄯善。这些国家语言不一，习俗各异，互不统属，人口少则几百，多则数万，一般为几千人到两三万人，龟兹人口最多，才八万人。它们多以城郭为中心，居民多从事农牧业，少数国家逐水草而居，单纯从事畜牧业，以畜产品等与邻国交换粮食等农产品。有些国家生产力水平有相当发展，已经掌握了冶铁技术，楼兰人就懂得制造铁兵器。
天山以北，巴尔喀什湖以南的准噶尔盆地，是一个游牧区域。盆地西部的伊犁河流域，原来居住着塞种人。西汉文帝时，原来游牧于敦煌、祁连间的月氏人，被匈奴逼迫，西迁至此，挤走了塞种人。其后，原居住于河西一带的乌孙，为了摆脱匈奴的羁绊，也向西迁徙到此，把月氏人赶走，占领了这块土地。大部分月氏人被迫再往西迁到妫水，今阿姆河以北地区，称大月氏，少部分留下来，称小月氏。乌孙有63万人，包括留居此地的塞种人和月氏人，他们与匈奴同俗，过着逐水草而居的游牧生活。准噶尔盆地以南的天山缺口，由姑师控制。
姑师后来分为车师前国、车师后国。车师前国一带土地肥沃，农业相当发达。从玉门关到西域，有两条主要通道：一条经塔里木盆地东端的楼兰，折向西南，沿昆仑山北麓西行至莎车，为南道。南道西逾葱岭，可至中亚的大月氏、大夏、安息等国；另一条经车师前国，沿天山南麓西行至疏勒，为北道。北道西逾葱岭，可至中亚的大宛、康居、奄焉等国。西汉文帝初，匈奴的势力扩展到西域地区，在这里设置了“僮仆都尉”一职，对西域诸国进行监视，向它们征收繁重的赋税，并把西域作为进攻西汉王朝西北部的战略基地，对西汉构成极大的威胁。汉武帝对匈奴进行战争时，为了截断匈奴右臂，曾于建元三年，派汉中人张骞赴西域联络大月氏，欲利用大月氏与匈奴的矛盾，与大月氏共同夹击匈奴。张骞虽因大月氏不愿东返而未能完成此行的任务，但他在西行途中，传播了西汉的国威，获得了大量前所未有的西域资料，使西汉政fu增加了对西域的了解，沟通了西汉与西域各族之间的联系。
漠北战役之后，匈奴单于退往漠北，河西走廊也为西汉所控制，通往西域的道路已经打开，但是匈奴在西域仍保存着相当的势力，严重威胁着汉与西域的交通。元狩四年，汉武帝派张骞再度出使西域，欲招引乌孙回河西故地，与西汉共同对付匈奴，仍未达到目的。但张骞派出的各位副使，访问了大宛、康居、大月氏、安息、大夏等国。这些国家与乌孙都派出使者入汉答谢，使西汉与西域诸国的联系更加密切。从此，西汉同西域的交通频繁起来。西汉王朝每年派到西域去的使臣，多则十几批，少则五、六批，每批数百人到百余
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