军在西域进行的第一次军事行动，不仅保障了敦煌以西的交通安全，汉长城也延伸至玉门关；而且也向西域诸国显示了汉朝强大的军事实力，对动摇于匈奴与汉朝之间的西域诸国起到了强烈的震慑作用。楼兰王向汉朝称臣献贡，与匈奴的关係逐渐疏远。元封六年，乌孙遣使至汉，请求和亲。在这种形势下，匈奴怨恨乌孙、楼兰，而集中全力经营车师，并联合大宛等国，扣留或截杀大月氏、大夏等国与汉朝的使团及商队，骚扰阻断丝路西段的交通。为了打破匈奴对大宛的控制，并夺取汗血马，武帝因此发动二伐大宛的战役。