五月初二，历经三年多的长途跋涉和艰苦斡旋，张骞从西域返回了长安，向汉武帝复命。
当初，出使西域的目的是联络乌孙王昆莫，劝说他们回到浑邪王故地居住，以作为抗衡匈奴的屏障。
刚开始，昆莫的态度很倨傲，对张骞爱理不理，还扬言要将他送给匈奴人。后来，当他们得知汉朝确实击败了匈奴后，态度才有所改观。
然而，乌孙国已在西域生活多年，又不敢正面和匈奴抗衡，昆莫始终不同意东迁。张骞不愿就此复命，暂时在乌孙落脚，然后派出副使出使大宛、康居、大月氏、大夏、安息、身毒、于阗等西域及附近王国。
随着张骞外交活动的深入，西域诸国终于意识到了汉朝这个庞然大物的存在，对他礼遇有加，张骞也得以进一步了解了西域。
在乌孙和西域诸国生活了三年后，张骞决定返回。昆莫为表达对汉朝的善意，派出数十人的使团和当地的特产回访，顺便探一下汉朝的虚实。
张骞出走西域，一晃就是三年多，汉武帝还以为他和上次一样被匈奴扣押，没想到居然再次返回，还带来了西域的使者。
汉武帝大喜之下，将张骞拜为大行令，主管和西域诸国的交往事宜。据张骞所言，西域一共有三十六个国家，东接汉朝的玉门，西抵葱岭，南北有大山，中有大河，东西六千余里，南北一千余里。
汉武帝沉吟半晌，高兴道：“照你说来，西域国家虽多，但加起来还没汉朝大。”
“回陛下，确实如此。西域诸国不仅国土面积不能与汉朝相提并论，还大部分都是沙漠和戈壁，人口和国力都远逊于汉朝。”张骞笃定道。
“既然如此，昆莫为何不愿意听从汉朝号令呢？”
“回陛下，乌孙国受匈奴驱使多年，还未见识汉朝的强大。但当他们听说了汉朝的战绩后，非常震惊，派出使者随同回访。”
“好。这可是西域人第一次到我大汉，一定要好好招待，让他们见识下汉朝的强盛和富裕。”汉武帝高兴道。
“是，陛下。”张骞躬身应命。
按照汉武帝的吩咐，张骞带着乌孙使者将长安逛了一个遍。对于那些居住条件极为简陋的乌孙使者来说，长安的繁华富庶不亚于天国景象，让他们头晕目眩。
随后，汉武帝特许张骞带着乌孙使者到上林苑参观。此时的上林苑不仅是一座皇家园林，还是帝国博物馆，汉朝的各地物产、奇珍异兽应有尽有。
在这座规模庞大、物产丰饶、宫殿巍峨、景色壮美的博物馆里，乌孙使者再次震惊得说不出话来，恨不得跪地膜拜，连声感叹汉朝的地大物博。
可想而知，当这群乌孙使者回国后，在昆莫心中引起了多大的反应。然而，昆莫终究不肯东迁。也许，他在害怕这样的汉朝吧。
既然乌孙国不愿东迁，汉武帝只好将河西开发到底，彻底将酒泉郡和武威郡纳入帝国版图，并鼓励中原百姓迁往这两地。
随着酒泉郡和武威郡人口的日益增多，和西域的贸易往来成为常态，西域人也放下了戒备心理，和汉朝的联系变得日益紧密。
从五月开始，全国多地爆发洪水，尤以关中地区最为严重。汉武帝派大农令正夫前往治水，成效甚微，最终导致饥民遍地，饿死者超过千人。