秦亡汉兴，正赶上经济残破，高祖改革币制，铸造、发行荚钱，如淳注：“如榆荚也。”因货币减重而大大贬值，致使物价暴涨，米石万钱，马匹百金。
吕后当政的第二年（前 186年），更铸八铢钱。至六年（前 182年）又更铸五分钱，即半两十二铢的五分之一，重 2.4铢。吕后还曾想由国家控制铸币，颁禁盗铸令。但是，没有奏效。到文帝前元五年（前 175年），又提高货币重量，铸四铢钱。同时废止禁盗铸令，任民仿造。于是郡国、豪民纷纷私自铸钱。一次，文帝让相面先生给佞臣邓通看相，相面先生说邓通会穷得身无分文，最终饿死。文帝道：“能富通者在我，何说贫？”于是把蜀郡严道（今四川荥经）一座铜矿山赐给邓通，让他采矿冶铜，大铸四铢钱，于是，“邓氏钱”遍天下。吴卫刘濞也利用国内的铜山，招纳亡命铸钱，起兵反叛时，他曾经得意地说：寡人金钱在天下者往往而有：为了博取信誉，同朝廷相颉颃，刘濞等人铸的钱重量足，质量好但那些纯为钱财而铸币的，于是就偷工减料，或掺用铅铁。贾谊上疏，力谏听民铸钱之弊：1.铸钱者掺以铅铁获利甚厚。
2.
奸钱日多，法币渐少。
3.
大批农民弃农采铜铸钱，影响农业生产。
4.
犯法者日多。
在他看来，不禁不行，禁亦不行，唯一的上策是垄断造币的材料 ——铜。如此有七利：1.犯罪的人日少。
2.
假钱减少。
3.
弃农铸钱者可重返土地。
4.
国家能驾驭币值，控制物价。
5.
剩余的铜可用来铸造兵器。
6.
控制市场，获取厚利，使国家富裕。
7.
财富有余，便可抗击匈奴。
遗憾的是，文帝因不愿得罪地方势力，没有接受他的建议：铸钱，特别是铸黄金利润极大，逐利之徒趋之若鹜，更有人铸作假黄金。景帝中元六年（前 144年）十二月宣布：凡铸作假黄金者，弃市。但是铜钱仍放任私铸。
从高祖至文帝前元五年（前 175年），四次改革币制，重量时增时减。此时，货币听民私铸，钱币骤然大增，近乎泛滥，政府便宣布旧币作废，另发行新币。如此，国家虽然不垄断铸币，但可以进行一定的宏观调控。
武帝仍仍然用这一办法。建元元年（前 140年）春二月，下令销毁四铢钱，另铸三铢钱。五年（前 136年）春，又罢三铢钱，新铸四铢钱。改来改去，只是加强一下宏观调控罢了。但从元狩四年（前 119年）开始的币制改革则另有一番新意了。
入元朔以后，国库空虚，财政缺口越来越大。兴修水利一时无法见效，卖官鬻爵又使服役者大减，劝民捐献没有人响应。到哪里去弄钱呢？武帝知道，他的臣民中有很多藏镪百万的豪富；而排行榜上最靠前的，又是那些富商大贾。他们多数乘汉初休养生息之机大发横财。武帝感到，征伐“四夷”，戡定边患，都是为了全体国民的利益。如今国难当头，那些富豪们却不愿拿出一点钱来以救国家之急，委实令人气愤。于是武帝决定采取币制改革，以此把富豪们的钱变成国家的钱。
元狩三年（前 120年）年末，武帝便在未央宫前殿召集有关大臣商讨此事。改革的目的性十分明确：“更钱造币以赡用，而摧浮淫并兼之徒。 ”一是靠发行新币来解决当前财政困难，二是从富豪手中要钱。事实上，此二者是一回事。此时，深受武帝信用而参与决策的，是御史大夫张汤，张汤拿出了一个方案：制造皮币。经过商议，决定在皮币之外再造白金币和三铢钱。
皮币的材料是白鹿皮，一尺见方，边缘绣绘五彩，一张值四十万。皮币明显是冲着王侯来的。朝廷规定，王侯朝觐，必须用皮币垫璧。也就是说，凡是王侯必须花四十万钱从朝廷兑换一张皮币。每年正旦（正月初一），诸侯王、列侯都要朝拜祝贺皇帝，礼物旧用苍璧，仅值钱数千。现在垫上一张皮币，骤增四十万钱。当时，诸侯王有十八个，列侯二百零一个。仅仅皮币一项，一年便从王侯那儿索取八干七百六十万钱。
白金币用银锡合金铸成，分为三品：上品重八两，圆形，龙纹，面值三千万钱；中品重六两，方形，马纹，面值五百万钱；下品重四两，椭圆形，龟纹，面值三百万钱。
有人怀疑白金三品子虚乌有，其原因是迄今未见有白金三品的实物遗存。不见遗物便怀疑其存在的真实性，似乎是不妥的。况且，白金三品有无遗存，尚值得进一步辨识。
元狩四年（前 119年）年初，皮币、白金币和三铢钱正式同时发行。
白金币和三铢钱在市场上流通。当时金和银、银和铜的比价，今难道其详。但是，有一点是可以肯定的：白金币与三铢钱的比价，不是按银、铜的比价计算的。一枚四两的白金币值三铢钱三百，四两银重 55.68克，三百钱重 870克，银铜比价是 1：16.由此类推计算，六两的白金币面值五百钱，银铜比价是 1：17；八两的白金币面值三千钱，银铜比价是 1：78.三者的比例不同，说明了白金币的通货膨胀性。
皮币、白金币以及三铢钱的发行，使朝廷大发“横财”。但盗铸不久也随之出现了。尽管在发行三币的时候，武帝曾经下过禁止私人仿造的命令，但是皮币、白金币的面值超过实际价值不知多少倍，巨额利润诱使一些人铤而走险。白金币的原材料是银和锡，少府有大量的银和锡，民间也很多。于是，盗铸白金币的难以计数，其中不乏达官贵人，甚至王侯。武帝下令杀了一批人，也没能制止。皮币的原材料是白鹿皮，白鹿只有皇上的禁苑中才有，民间无法盗作。但大农令颜异又对皮币的等值问题提出异议。他说：今王侯朝贺以苍璧，直数千，而其皮荐反四十万，本末不相称。
他这话虽然迂腐至极。武帝造皮币，目的就是强取王侯们的金钱以解决眼下财政危机，哪里管什么“本末相称”与否。当元狩四年令初下时，有人告诉颜异发行皮币许多有不妥之处，“异不应，微反唇”。造皮币是张汤提议的，而张汤又与颜异素来有隙。于是，张汤奏劾颜异身为九卿，见令不便，不明言而腹非，论死。此后始有腹非之法。这个事件恐怕事出有因。王侯们深受皮币之“害”，有苦难言。颜异的态度和言论，无论其主观动机如何，在客观上都是为诸侯王们张目的。颜异被杀后，再也没人敢对皮币提出异议了。
而三铢钱又太轻，周边又是平的，没有郭，盗铸者经常从三铢钱的背面磨下铜屑，再用来铸钱。三铢钱只发行了一年的时间，到元狩五年（前 118年）就无法再维持了。于是，在有关部门的建议下，武帝下令废止三铢钱，另铸五铢钱发行。五铢钱重如其文，周边隆起，即有周郭，中间方孔四周也隆起。这样，若再磨取铜屑，必先磨损隆起部分，这部分一磨损，钱就作废了。
然而，五铢钱刚刚发行，盗铸即随之蜂起，楚地尤甚。武帝拜汲黯为淮阳太守。汲黯非常不愿到外地做官，迟迟不肯接郡守之印。武帝多次下令，才勉强接受。“黯居郡如其故治，淮阳政清。”所谓“如其故治”，即黄老无为那种方式，“治务在无为而已，引大体，不拘文法”。但只是个别郡国的铸钱之风得到遏制，从全国来看，盗铸极为疯狂。只一年多的时间，盗铸白金币和五铢钱被查获而处死者已达数十万人。武帝宣布，自首者可以免除死罪。结果，有一百多万人自首。据武帝君臣估计，没有自首的至少还有二百多万人。
元鼎二年（前 115年），在一些大臣的建议下，武帝又颁下诏令铸造“赤仄钱”。赤仄钱又名“赤侧钱”，其郭是用赤铜铸的。一枚赤仄钱当五铢钱五枚。凡是交纳算赋、口赋，必须得用赤仄钱。汝南郡百姓不用赤仄钱为赋，太守、曲成侯虫皇柔被夺爵、判刑：元鼎二年，坐为汝南太守知民不用赤侧钱为赋，为鬼薪。
武帝希望靠铸造难度大的赤仄钱来杜绝伪钱。同时，这无疑又是敛钱的方法之一。赤仄钱发行后，逐渐取代了白金币，人们非常喜欢储存赤仄钱。为了维护白金币的信誉，官府曾经采取一些强硬措施，然收效甚微。第二年，武帝不得不宣布废止白金币。不仅如此，如果赤仄钱大量发行，必然贬值。按规定一枚赤仄钱当五枚五铢钱，但发行不久就兑换不了五枚，有时兑换四枚，有时仅仅只能兑换三枚。且各地区、各时期的兑换比值也完全不一样。赤仄钱的发行造成了币制的更大混乱。这样就迫使武帝不得不采取新的行动，以遏制混乱。否则，币制改革不但不能解决财政危机，还将使眼下危机进一步加深。
元鼎四年（前 113年），武帝下令禁止郡国私铸钱，凡以前铸的钱一律销毁，把铜上交上林三官。天下钱币皆由上林三官统一铸造，非上林三官钱不准流通。这样铸币权完全收归中央。贾谊当年的建议至此方得实现，宋人裴驷说：“汉书·百官公卿表》：水衡都尉，武帝元鼎二年初置，掌上林苑，属官有上林均输、钟官、辨铜令：然则上林三官，其是此三令乎厂！”进至今日仍有学者主张此说。实际上：三官之中，裴驷只说对了两个，即钟官、辨铜，另一官非均输，而是技巧：周明泰辑《再续封泥考略》卷一录有“技巧钱丞”封泥。陈直先生据此考证，技巧为上林三官之一，负责刻范；钟官，职司鼓铸；辨铜，负责原料，其说甚是。
考古工作者曾经在陕西户县兆伦村发现一处大型铸币遗址，这就是钟官遗址。在长安窝头寨、未央区三桥镇高低堡与好汉庙一带也发现西汉大型铸币遗址，研究者认为，这就是技巧遗址。
上林三官归水衡都尉统一领导，而且分工明确，各司其职。
此次币制改革，是中国有史以来第一次将铸币权完全集中到中央。这样做的结果，一是政府把全国各地的铜材收归中央，堵塞了盗铸的材料来源；二是三官钱的名义重量与实际重量完全一致，盗铸无厚利可图；三是制作技术高，质量好，私人没有能力盗铸。从此以后，盗铸之风大为减少，朝廷基本上能够控制货币的铸造与发行。
据史载，自惠帝二年（前 193年）至元鼎四年（前 113年）八十年的时间里，钱法变更了九次，最后才稳定下来。此后汉政府每年用十万人采铜铸钱，到了西汉未期，共铸钱二百八十万万。五铢钱轻重合宜，质量较高，自汉至隋，基本上通用不废。铸币权集中到中央，币制统一，这样不仅有助于解决财政困难，稳定经济；而且极大限制了地方上的分裂割据，有利于社会经济的发展和统一的中央集权的巩固。
太始二年（前 95年）三月，武帝又颁诏下令铸黄金币为官用通货。新黄金币统一按所获白麟和天马蹄形铸造，称为麟趾金、马蹄金。从 1978年 5月在咸阳出土的麟趾金和马蹄金来看，重量约一斤上下，含金量均为 98%。麟趾金蹄形中空，底部呈椭圆形，底面凹进 7毫米，前部向上收缩成斜面，后部较低，有小孔与顶上椭圆形大孔相通。马蹄金呈马蹄形，内部中空，底部椭圆，中央凹进 2～ 4毫米，向上收缩成斜面，并有椭圆形小孔与顶部椭圆形大孔相通。这两种金币只是官用通货，不在市面上流通。
币制改革虽然搜括了大笔金钱，统一铸币后对稳定经济也起了极其重要作用。但是，仍不能从根本上扭转财政危机的局面；且币制改革的利益还被富商大贾所分割，他们也乘此机会捞了一把。因此，武帝决定直接向富商大贾要钱。于是，有了算缗和告缗。
汉初有一项财产税，叫“赀算”。从多少财产起征，征收多少，《史记》、《汉书》没有明文记载，东汉人服虔注《汉书·景帝纪》说：“赀万钱，算百二十七也。”这就是说，财产一万钱以上的，每万钱征一百二十七钱（有人怀疑“七”为衍文），不足万钱者免征。汉文帝时，中等人家的财产大约为黄金十斤即十万钱。万钱以下大概就是汉朝初期的贫困线了。
元光六年（前 129年）冬，北伐匈奴开始。为筹措经费，武帝颁下诏令对商人的车船加征财产税。同时，又有“算缗”之举。注《汉书》的李斐说：“缗，丝也，以贯钱也。一贯千钱，出算二十也。”另一位注《汉书》的臣瓒则说：“茂陵书》诸贾人末作贷置居邑储积诸物，及商以取利者，虽无市籍，各以其物自占，率缗钱二千而一算。此缗钱是储钱也。”综合二人的注文，缗钱即是对商人手中现钱征税。关于税率，二人说法各有不同，李斐说一千钱征收二十钱，臣瓒则云二千钱征收一算即一百二十钱。另外，按李斐的注文，是从一千钱起征；臣瓒的注文，则是二千钱起征。孰说为是？另一位注《汉书》的大家颜师古道：“李说为是。”随着征伐战争的展开，入不敷出，财政缺口逐渐增大，武帝试图用改革币制的方法从富商大贾手中要钱。可是那些商人一看货币贬值，便纷纷囤积居奇，照样发财。于是，武帝和御史大夫张汤等人经过深恩熟虑之后，于元狩四年（前 119年）又拿出了一个新的算缗方案： 1.行商坐贾，买贱卖贵，放债取利，囤积居奇，无论有没有市籍，都估价自己所有财产上报，每二千钱征税一算（一百二十钱）。
2.
手工业主，也估价自己的所有财产上报，每四千钱征税一算。
3.
身非官吏、三老和北部边防骑士的人，他们的轺车每辆征税一算。
4.
商人的轺车，每辆征税二算。
5.
船长五丈以上的，每艘征税一算。
6.
隐匿应税物品不报的，或呈报不全不实的，罚戍边一年，没收全部财产。
7.
检举揭发偷税漏税的，奖励被检举者财产的一半。
8.
有市籍的商人及其家属，不准占有土地，违反命令的，没收其土地财产。
此次算缗不只是就商人手中的现钱征税，而且把商人、手工业主全部财产都纳入征税的范围。轺车是一种轻便的小车，据居延汉简，一辆轺车值钱一万。除了官吏、三老和北部边防骑士以外，拥有轺车的非富商大贾就是豪强地主。家有五丈以上大船的，多数是搞贩运的行商。轺车和大船单独课税。
征税的目标，第一是商人，第二是手工业主。有的商人也兼手工业主。商人无疑是最富有的一个群体，他们乘汉初“海内为一，开关梁，弛山泽之禁”而大发其财。因此，他们被列为征税的第一目标。“用贫求富，农不如工，工不如商，刺绣文不如倚市门。”手工业主的富贵仅次于商人。
对经营土地的地主，没有列为征税的主要目标，他们至多是缴纳轺车税。之所以如此，不只是因为量其富不如商人、手工业主，尤为主要是出于重农抑商的考虑，他们经营土地，生产粮食，对他们课以重税，势必影响农业生产，那样就令危及征伐战争的粮草供给。
对新的算缗令将会遇到的难题——隐匿不报或少报——也制订了与之相应的措施：重罚，鼓励他人检举。由此可见，这次算缗的措施是非常周密的。然而，意料中的隐匿不报、少报之事还是发生了。当时，除了卜式请求献财以助军用外，商人及手工业主等众多豪富“皆争匿财”以逃税。武帝拜卜式为中郎，赐爵左庶长，又赐田十顷想树立个榜样，可是那些商人和手工业主还是不为所动，“终莫分财佐县官”。于是，武帝决定发动一场告缗运动，鼓励检举揭发隐匿不报以及少报的商人、手工业主。元狩六年（前 117年），武帝又任命了一个叫杨可的人专司告缗。杨可，《史记》、《汉书》无传，生平事迹不详，只因此人与告缗有关，才在历史上留下了名字。
对此，多数人很不以为然。酷吏义纵就是其中的一个。这时他正在右内史任上。右内史掌治京畿，乃富商大贾、大手工业主云集之地。如杜陵杜氏，富至巨万。告缗势必引起右内史骚动，义纵以为告缗扰乱了社会治安，于是下令逮捕那些告缗的人。武帝闻讯愤然大怒，派杜式去处理此事，以有意阻挠破坏诏令的罪名，判处义纵死刑。元鼎三年（前 114年）十一月，武帝又重申告缗者奖以被告财产之半的法令，以此来消除一些人的疑虑。这样，告缗运动在全国轰轰烈烈地开展起来。中等以上的商人、手工业主大都成了被告。
这里面不能排除诬告。但是，负责审理“缗钱案”的御史中丞杜周，正好是著名的酷吏，案子到了他那里，很少有翻案的。后来，因为案子太多，杜周奉命派侍御史会同廷尉正、廷尉监等，去各郡国就地处理。告缗运动一直持续到元封元年（前 110年）才告结束。
历时八年时间的告缗运动没收了以亿计的财物，以千万数的奴婢，田大县数百顷，小县百余顷，还有一大批房产。各种动产其中一部分搬运到上林苑中储存，另外一部分拨给水衡都尉、少府、太仆、大农，让他们组织人力去经营没收的土地。奴婢则被派到诸苑去养狗马禽兽，或者被派到各官府衙门服杂役。
告缗运动实际上是西汉政府凭借政权的力量，把大工商业主和高利贷者从农民身上剥削来的财富收归国有。这是一次历史上空前的打击富商大贾的运动。通过这次告缗运动，增加了国家的收入，不仅可以填补财政缺口，供应征伐战争费用，而且武帝又拿出一部分钱修了昆明地，建造了高十余丈的楼船以及座高数十丈的柏梁台。相梁台以香柏为梁就以得名。武帝置酒台上，诏公卿大臣饮酒和诗，欣欣然好不快哉。
然而告缗也给社会经济留下了严重的后果。其一，告缗使中等以上的商人以及手工业主大都破产，不仅商业贸易、手工业制造败落，而且纳税大户也明显减少了。其二，告缗搞得人心惶恐，不敢再置办产业，有了钱就马上挥霍掉，史称“民蝓甘食好农，不事畜臧之业”，并一度出现“商者少，物贵”的现象，阻碍商品经济的发展。因此，从发展的角度来看，告缗有得也有失。通过算缗、告缗，从富商大贾手中搜括了一大笔钱，但只能解燃眉之急。对此，武帝君臣心中是有数的。所以，在算缗、告缗的同时又决定把富商大贾赖以盈利的行业全部收归国有。于是，有了垄断财源的盐铁官营等一系列措施。
盐是广大人民的生活不可缺少的物品。“十口之家，十人食盐，百口之家，百人食盐。”关于汉代人的食盐需用量，有如下记载：万二百八十一人，用谷月二万七千三百六十三斛，盐三百八斛。出盐二石一斗三升，给食戍卒七十一人，二月戊午。综合以上各数据，可知汉时每人每月食盐大约三升。
直到汉代，盐的生产方式仍是煮盐。煮盐出售，利润很大，一些盐商因此大发其财。如齐人刁间，逐渔盐之利。富至数千万。另一个齐人东郭咸阳煮海水为盐，以致获利千金。
元狩三年（前 120年）御史大夫张汤提出把煮盐收归官府经营，以达到垄断这一财源。武帝诏准。同年，大农令郑当时推荐东郭咸阳为大农丞，负责官营煮盐。经过几年的筹备，到元狩六年（前 117年），东郭咸阳拿出了一个具体方案：官府招募盐户煮盐，煮盐的费用自理，官府只负责提供生活费和煮盐的铁盆。之所以要求盐户必须用官府提供的铁盆煮盐，似乎与控制生产量有关。铁盆的大小是有标准的，一天能煮几盆也是可以估计的。这样，盐户的生产量便可以掌握，免得出现多煮少缴的现象，防止私盐的生产。成品盐由官府统购统销，盐价也由官府规定。倘若敢有私自煮盐者，釱左趾（左脚带上铁锁），器物没收入官。
这个方案触动了大盐商的直接利益，遭到他们的强烈反对。《史记·平准书》：浮食奇民欲擅管山海之货，以致富羡，役利细民。其沮事之议，不可胜听。而制订这一方案的东郭咸阳也是迫于无奈，因为他本人就是个大盐商。当武帝派他到全国各地推行官营煮盐政策时，他又乘此机会安插了一些大盐商的子弟负责当地的盐务。这些人假公济私，从中获取暴力。武帝当机立断，罢了东郭咸阳的官，于元封元年（前 110年）提拔四十四岁的桑弘羊为治粟郡尉并代理大农令，着手整顿财政经济。
桑弘羊，洛阳人，出生于一个商人家庭。洛阳是非常著名的工商业城市，《汉书·地理志》叙述洛阳一带的社会风气说：巧伪趋利，贵财贱义，高富下贫，喜为商贾，不好仕宦。这里名商大贾云集，被尊为商贾祖师的白圭，资产达七千万的大运输商师史，全都是洛阳人。社会风气以及家庭给桑弘羊以巨大影响，加上他天资聪明，年仅十三岁，便以“心计”即心算远近闻名。武帝听说后，召他入宫做了一名侍从。三十九岁那年，即元鼎二年（前 115年），武帝任命为大农丞。到元封元年（前 110年）又成为身兼治粟都尉和大农令的最高财政长官。
桑弘羊上任后即派出大农部丞数十人分头到各郡国，对原有的盐官进行调查和整顿，并随之增设了一批盐官，凡是产盐的郡国都设置盐官，全国计有三十五处，分布在二十七个郡国。
煮盐业主要集中在三个地区：一是东部沿海海盐区。从辽东平郭直至苍梧高要，东部沿海地区就有盐官十九处。在这个地区中，环渤海区又独占十六处。这个煮盐区为海盐区，全国大部分地区的食盐几乎都来自这一地区。发明煮海水为盐的夙沙氏就是山东半岛上的一个非常古老的部族，他们的后裔后来一直在齐国做官，如齐灵公时官居少傅的夙沙卫，即是。中国各地的制盐业大多尊奉夙沙氏为祖师。
二是北部边郡池盐、石盐区。从雁门楼烦、太原晋阳往西，一直到陇西，北部边郡区有盐官十一处，这个煮盐区是利用分布在这一带的盐池煮盐，或煮含盐的土石为盐。司马迁有言：“夫天下物所鲜所多，人民谣俗，山东食海盐，山西食盐卤。”卤，就是西方咸地也。坚且咸，即出石盐及池盐。实际上，不仅“山西”（崤山以西），就连整个北部边郡都食池盐、石盐。
三是西南井盐区。井盐分布在今四川和云南北部一带。设置在这一带的盐官有五处。成都北郊羊子山出土的《盐井》画像砖，生动形象地描绘了井盐生产过程。盐场坐落在山峦重叠、树木茂密的深山中。从山林中的飞禽走兽，猎人张弓追射，以及豹子奔逃、以及鹿獐惊惧回顾的状态，可以看出那是人迹罕至的地区。井上有高架，架上安置辘轳，用以转动系在绳上的吊桶。架分上下两层，每层对立二人，用力提起盐水注入架右侧盆内，然后利用枧筒引流，经山溪流至煮盐灶旁的盐缸内，最后放人盐锅熬煮。灶上有盐锅五口，灶门前有一人为助火力而摇扇。可以看到柴薪燃烧的熊熊火焰，灶后有通气的烟囱。山麓上二人，背盐包而行。
盐的生产、收购，还是东郭咸阳提出的那一套老办法。
司马迁在《史记·平准书》中多次提到，盐的官营增加了政府的很多收入。桑弘羊更认为盐的官营不仅有利于国计民生，且还有防止豪强兼并，加强国家统一的作用：令意总一盐铁，非独为利人也，将以建本抑末，离朋党，禁淫侈，绝并兼之路也。
从前的盐商如齐刁问还使用奴隶生产食盐，盐归官营，对于打击、清除奴隶制残余，也起了一定作用。
当然，盐的官营也存在一些问题，故在昭帝时的“盐铁会议”上，遭到了一些人的极力反对。但是，就官府经营这一方式来说，影响巨大，为后世封建皇朝所纷纷效法。
战国后期，铁器逐渐成为农业、手工业等一切生产行业的主要工具，需求量逐渐增大，冶铁的利润因此而极丰厚，经营此业者都大发其财。如蜀卓氏，原为赵国人，秦破赵，迁卓氏于蜀，于是卓氏夫妇推着小车到了临邛，采山鼓铸，富拟人君。另一个从中原迁到临邛的程郑，也以冶铁起家，富埒卓氏。被迁到宛县（今河南南阳）的魏人孔氏，也以冶铁敛财致富，至数千斤黄金。还有鲁人曹邴氏，以冶铁起，富致亿万。《史记·货殖列传》收录秦汉之时最负盛名的大富豪总共八人，以冶铁致富的就独占四名。
当财政发生经济危机之时，御史大夫张汤在提出把煮盐收归官营的同时，又提出了由国家垄断冶铁，独擅其利，以解决财政危机。武帝批准。就在同一年，大农令郑当时推举孔仅为大农丞，专司官营冶铁事务。孔仅，南阳人，极为有名的大冶铁商，家产达黄金千斤，他就是秦时从魏国迁到南阳的大冶铁商孔氏之后裔。元狩六年（前 117年），孔仅拿出了一个官营冶铁的具体方案：在产铁的郡国设铁官，不产铁的郡国置小铁官，分司冶铁事宜。铁的冶炼和铁器的铸造、销售，全部由官府经营。敢有私自冶铁者，釱左趾。
像官营煮盐一样，冶铁官营也遭到了大冶铁商的强烈反对。而孔仅和东郭咸阳一样，对冶铁官营也很有抵触情绪，当他奉命到各地推行冶铁官营政策时，也乘此机会安排了一大批冶铁商的子弟为铁官。元封元年（前 110年），武帝把他和东郭咸阳一并免职，由治粟都尉兼大农令桑弘羊全权负责盐铁事务。桑弘羊对原来的铁官进行整顿、扩充，在四十个郡国设置了四十八处铁官。
四十八处铁官其中有三十九处分布在黄淮一带，形成以今陕西、河南、山西、山东、苏北为主的五个中心区。黄淮一带是当时极为重要的农业区。铁官多设在这一地带，是与农业生产的需要相适应的。
以上四十八处仅是《汉书·地理志》中所记载的铁官，铁官的实际数量要远远超出此数。如今河南境，《地理志》记载的汉代冶铁遗址就有五处。自 20世纪 50年代以来，河南境内已发现的西汉时期冶铁遗址就有南阳瓦房庄、巩县铁生沟、安阳北郊、鹤壁鹿楼、郑州古荥镇、鲁山望城岗、驻马店西平酒店、泌阳下河湾等八处，遗址面积超过 10万平方米者有以下四处：南阳瓦房庄铸铁遗址，位于南阳市北关。1958年发掘，遗址面积 12万平方米，是汉代遗址。发现有熔炉，出土的遗物有各种铸范、铁刀、铁镰、铁矛等器物及大量炉渣。出土的铁器上还刻有“阳一”字样的铭文，是汉代南阳郡官营作坊的主要标志。
安阳冶铁遗址，位于安阳市北郊。 1959年发掘，面积达 12万平方米。遗址中发现有炼炉十七座，完整的冶铁坩埚有三个，耐火砖、铁块堆、铁渣坑、打磨铁器的磨石、铁砧等，还发现有铸成的铁器、范和模等。是汉代豫北地区的一处大型冶铁遗址。
古荥镇冶铁遗址，位于郑州市西北二十公里处的古荥镇村，汉代古荥阳城的西墙外侧。它的遗址面积约为 12万平方米左右。 1975年发掘，发现两座汉代炼铁炉及各种辅助设施。炉壁、炉基都是黑褐色耐火土夯筑而成，炉前、炉侧有冶炼的架木遗迹。炉前埋有多块炉底积铁，并且还清理了陶窑多座及船形坑等与冶铸有关的遗迹。同时出土数百件陶范、许多成套的铸造模具和铁器成品，产品以生产工具为主，它的上面大多有“河一”字样的铭文，是汉代河南郡官营冶铁作坊的主要标志。
下河湾遗址，在泌阳县马谷田镇东南十公里下河湾村东。遗址总面积 23万平方米，是目前发现的最大的汉代冶铁遗址。 2004年发现，尚未正式发掘，初步调查情况如下：在遗址地表及四周发现许多的耐火砖、炉基支柱和壁炉残块。从炉体厚度以及炼渣的不同内涵，能够分辨出两种炼炉，即用于熔炼铁矿石的大型炼炉和用于熔化铁材的熔化炉。位于遗址东部和北部的断崖上，发现三座不同类型的陶窑，其中一座形体比较大，长方形砖砌的窑门由于长期火烧而呈青灰色和红褐色；另外一座窑体呈圆形，窑壁呈灰褐色。从陶窑形体推测，其用途应与烘制陶范和烧制陶器有密切关系。遗址西南部的断崖上还暴露有与居住有密切的关系的房基遗址。遗址中发现的与冶铸有关的遗物有模范、耐火砖、炼炉、鼓风管等残块，铁板、铁器残片，炼渣、铁矿石残余；与生活有密切的关系的有居住遗址、水井遗址，陶豆、陶盆、陶缸、陶罐、陶壶等残片。从铁官的设置来看，并没有实现当初孔仅产铁的郡国设铁官，不产铁的郡国设小铁官的方案。产铁的郡国设了铁官，如河东郡“有盐铁之饶”，设了四处铁官。蜀郡临邛、南阳宛县、鲁国鲁县，是大冶铁商卓氏、程郑、孔氏、曹邴氏等发家之地，均设了铁官。然而，不产铁的郡国却并未都设置铁官，只在极少数郡国没置了几处铁官，设置的原则是靠近铁矿。
在大多数有铁矿的地方，采矿、冶炼、铸造三位一体。《盐铁论·禁耕》：“故盐冶之处，大校皆依山川，近铁炭。”考古发现证实了这一点。以下河湾遗址来举例说明，遗址东南的坡头山、西南的条山、南面的蝎子山及其以南其他山脉，均蕴藏着大量的铁矿资源。在下河湾遗址以南，发现汉代采矿的矿区，在采矿洞中发现铁斧、铁锨头等工具。坡头山北部的一个山峰因在山顶大面积采矿已形成一个很大的凹陷坑，此为露天采矿区。遗址位于下河湾西岸台地上，南面与东面均被河流围绕，不但能为冶铁提供充足的水源，而且使水力鼓风成为可能。遗址以南，群山连绵，绿树成荫，可以为冶铁提供充足的燃料。该遗址集采矿、冶炼、铸造于一体。
没有铁矿地方的铁官，只从事铸造。
劳动力主要来源于“卒徒”。卒，更卒，民男年二十至五十六岁之间，每年要到本郡县服役一个月；徒，刑徒。产铁的郡国，有的设置三四处铁官，使用的劳动力颇多。而修路、盖房、养马、筑桥、漕运、治河等工程，也都需要更卒承担。因此，产铁的郡国更卒便不够使用。解决的办法，一是临时征调一部分民工，二是在附近郡国再设铁官，为了分担一部分铸造任务。
每处铁官辖作坊数个，按一、二、三顺序编号，铸造的铁器必须打上本作坊序号。如南阳瓦房庄出土的犁铧泥模上有“阳一”字样铭文，表明此为南阳郡铁官第一号作坊。传世与出土文物中有“阳二”铭文铁锸，研究者认为，下河湾遗址有可能就是“阳二”铁官作坊。再如在郑州古荥镇发现的一处汉代冶铁遗址中，部分泥范和铁器上有“河一”字样铭文，用来表明此为河南郡铁官第一号作坊。
像盐的官营一样，官府垄断铸铁和铁器的销售，使政府的收入大大增加。对于消除地方割据势力、巩固国家统一，也起了极其重要的作用。再者，大冶铁业主如蜀卓氏、程郑也大量使用奴隶生产，冶铁与销售收归官营，对于清除工商业领域中残存的奴隶制，也有一定积极作用。
铁的官营也触动了大工商业主的利益，遭到他们的激烈反对。与盐的官营相比，官营冶铁与销售存在的问题更多，因此在后来的“盐铁会议”上遭到了一些人猛烈的抨击。
酒是汉人不可或缺的重要生活消费品，从皇帝至平民，大都嗜酒，豪饮成风。曹参出为相国，无为而治，相府后院毗邻属吏的住所，大小属吏经常饮酒作乐，连曹参本人也经常参与其中，互相唱和。武帝的哥哥中山王刘胜夫妇墓的耳室中，摆设着三十三个高 70厘米左右的大陶缸，有的陶缸上写有“黍上尊酒十五石”、“甘醪十五石”、“稻酒十一石”字样。缸内保留着酒蒸发后的残渣。据估量，三十三个陶缸能盛酒一万斤。女子也不乏嗜酒者。长沙马王堆一号汉墓是第一代软侯、长沙国丞相利苍妻子之墓，出土盛酒的钟两件、钫四件在它的上面刻有“石”、“四升”字样，里面也有酒的残渣。据测量，这六件盛酒器能够装酒七十升。汉初饮酒之盛行，于此可略窥一斑。
酿酒需要粮食。汉初经济残破，粮食缺乏，为了减少粮食的损耗和防止“不轨之徒”聚众闹事，政府曾颁布过禁酒令：一是不允许民间私自酿酒。二是不允许聚众饮酒，并规定三人以上无故聚饮，罚金四两。随着经济的逐步恢复发展，酒禁有所松解。景帝后元元年（前 143年）始废止禁酒令，民得买卖。
汉初酒的酿造、销售大权掌握在私人手中。如卓文君与司马相如私奔，至临邛，尽卖车骑，买了一爿酒店，文君当垆，相如身穿“犊鼻裤”，与雇工们一起奔走服务。然而，这只是一种小本经营，利润有限。“通都大邑，酤一岁千酿。”像这样一年可以销一千瓮酒，利润相当可观，差不多可以抵得上一个千乘之家。
在实行盐铁官营后九年，即天汉三年（前 98年），“初榷酒酤”。韦昭注云：“以木渡水曰榷。谓禁民酤酿，独官开置，如道路设木为榷，独取利也。”如此，则酿造、销售皆实行官营。事实并不是那样，官营部分仅销售而已，故曰“榷酒酤”。应劭注曰：“县官自酤榷卖酒，小民不复得酤也。”其说是。
榷酒酤的具体实施情况，《史记》、《汉书》都没有明文记载。我们能够从郑玄《周礼》注文中得到一点信息。郑玄多以汉法注《周礼》，所以，在他的注文中，保留了不少有关汉代制度的宝贵材料。《周礼·酒正》曰：“酒正掌酒之政令，以式法授酒材，凡为公酒者亦如之。 ”郑玄注曰：“式法，作酒之法式。 ”“授酒材”，即“授酒人以其材”。又云：“以公事作酒者，亦以式法及酒材授之，使自酿之。 ”所谓“以公事作酒”，就是指私营酿酒作坊为官府酿酒。“使自酿之”就是指私营作坊自行组织生产，并不统一控制。根据这段注文，能够知道榷酒酤是由官府供给私营作坊谷物、酒曲等原料，规定酿造格式，具体生产则由私营作坊分散独立经营。由于是“以公事作酒”，产品自然要上交官府，官府只不过对私营作坊支付一定报酬而已。这样，官府虽不垄断生产，但却控制了全部产品，实行专卖。总之，榷酒酤的目的在于官府独取其利，垄断生产与否似无关紧要，重点是垄断产品和销售。
榷酒酤政策实行了十七年，于昭帝始元六年（前 81年）除京师外，郡国榷酒酤废止。这个政策实行的时间虽然不长。然而却是当时国家财政收入的主要来源之一，与盐铁、均输并称为“三业”。这“三业”的实行，对扭转武帝时的财政危机起了举足轻重的作用。其后汉代统治者每逢财政困难时，总是想起榷酒酤曾经给他们带来的实惠。例如成帝时，“天下虚耗”，“用度不足”，丞相翟方进即屡次建议官府“卖酒醪”。汉代的榷酒酤，对后世的酒业政策也有深远的影响，唐、宋、元三代都曾在全国大规模地实施榷酒酤制度。
均输是桑弘羊于元鼎二年（前 115年）创立的。
在此之前，各郡国每年都要向中央贡输一定数额的物品。有的物品不一定都是当地所产，若产于其它郡国，不管路途远近，还必须去购买。这样，商人便借此机会哄抬物价，大发其财。有些物品在当地是上品，到了京师，就不稀奇了。而那些偏远的郡国，千里迢迢，运到京城，物品或腐烂，或损坏，成了一堆垃圾。即使可以完好无损地运到京师的珍品，还不够运费。此举既劳民伤财，又使政府蒙受很大的损失。但是，官员们只根据惯例办事，对贡输之积弊熟视无睹。元鼎二年（前 115年），三十九岁的桑弘羊被任命为大农丞。这位具有慧眼的财政官一上任便洞悉到贡输之弊，遂向武帝提出了均输之法。“郡置输官以相给运，而便远方之贡，故日均输。”这是盐铁会议上桑弘羊的解说。至于怎样去调配，并没有细述。曹魏时人孟康注云：“谓诸当所输于官者，皆令输其土地所饶，平其所在时价，官更于他处卖之，输者既便而官有利。”看来，均输之法是：各郡国必须上交中央的贡物，均按当地市价，折合成当地出产的、价格低廉的土特产品，交与均输官，再由均输官运往缺少这些物品的地区出售。这样，既可免除各郡国输送贡物入京的种种烦难，又能从辗转贸易中获得可观的利润。这实际上是官府经办运输贸易，与商人争利。桑弘羊这一提案得到武帝的认可。
均输法开始实行时，因为有些郡国自行交换和买卖，相互竞争，曾一度引起物价的波动，市场紊乱。到元封元年（前 110年），桑弘羊以搜粟都尉代理大农令时，均输法在五年试行期间，已取得了一些经验，因此桑弘羊决定在全国普遍推广，各郡国都设置均输官，由大农部丞十人统一管理。
这一政策实行仅一年，效果非常明显，山东漕运数字自汉初的数十万石猛增至六百万石，太仓、甘泉仓都堆满了粮食，边郡也都有存粮；库存的帛计有五百万匹。同年，武帝亲率十八万骑巡狩北边，赏赐用帛百余万匹，金钱数以万万计。然有这些开支都是由大司农供给的。
均输法的实行，客观上对百姓也是有利的，所谓“输者既便而官有利”。因为在实行均输法以前，直接运输贡物到京师，必然增加百姓的经济负担。举办均输，节省了人力物力，也就减轻了负担。更重要的是政府控制了运输和贸易权，杜绝工商业主的中间剥削。但是均输法在实行过程中也存在一些弊端。例如有的均输官所征收的物品并不是当地农民所生产的东西。这样，农民便不得不贱卖其所有，再用高价购买其所无的物品，这样才能满足均输官的要求。同时，均输官在土特产品的验收上往往挑剔刁难，在出卖货物时又施以各种欺诈，致使百姓承受双重负担。
在整顿均输法的同时，桑弘羊又奏准武帝，创办推出了平准法：置平准于京师，都受天下委输。召工官治车诸器，皆仰给大农。大农之诸官尽笼天下的货物，贵即卖之，贱则买之。这样，富商大贾无所牟大利，则反本，而万物不得腾踊。故抑天下物，名曰“平准”。也就是说，在京师长安设立一个平衡物价的机构。各地均输官运到京城的物资，工官制作的各种器具，全部由平准掌管，平准有个专门的物资贮存仓库，叫“委府”。平准手中掌握了充裕的物资，当市场物价上涨时，就抛售出去；物价下跌时，又大量买进。以此来平抑物价，用以打击工商业主的囤积居奇和投机倒把活动。
桑弘羊创办平准，客观上有两个原因：第一，由于告缗令的实行以及上林三官统一铸钱后，国库日益充裕。上林诸官都非常有钱，他们纷纷到市场上抢购物品，以致使物价上涨，不利于财政的收入和人民生活的稳定。
第二，均输法推行以后，有许多在各郡国收购的物品势必要运到京师出售；各郡国均输官向大农上交的利润常常都是以帛代钱。当时的帛既可作为一种特殊的商品使用，也可作为一般商品出现于市场。
一方面物价需要平抑，另一方面官府手中又有大量的物资。非常精明的桑弘羊便凭借官府手中的物资来控制市场，平抑物价。
设立平准主要目的在于稳定物价，营利不是平准的目的。因为获取巨额利润的来源主要取决于均输。而平准要实现稳定物价的任务，也必须以均输为后盾。平准的另一个目的，就是控制市场，杜绝大商人从中牟取暴利，但并不是必须损害一般商人的利益。因为一个较稳定的物价，对从事正常贸易的商人来说，也是极其有利的。
像均输一样，平准在实行过程中也存在一些不可避免弊端。例如垄断物价，买贱卖贵，影响正常的商品流通；不法官吏与奸商沆瀣一气，囤积居奇，等等。不过，这都是执行政策过程中出现的问题，不在政策本身。
总之，均输、平准虽然在实行中存在一些问题，但是在打击大商人的投机倒把活动，增加封建国家收入，以缓解财政困难这些方面，成效还是非常显著的。司马迁在《史记·平准书》中说，实行均输、平准之后，“民不益赋，而天下用饶”。倘若太史公的话没有夸大，那么，均输、平准的功绩就在于不增加农民的赋税负担，而满足武帝内政外交上的浩繁需要。
《汉书·百官公卿表》：“少府，秦官，掌山海池泽之税，以给共养。”应劭注：“名曰禁钱，以给私养，自别为藏。少者，小也，故称少府。 ”颜师古注：“大司农供军国之用，少府以养天子也。”国家财政及国君财政分离，乃西周之制；除国君外，诸侯、卿、大夫、士也都有自己的另外财政收入。秦少府的收入除山海池泽之税外，还有人口税。秦孝公十四年（前 348年），“初为赋”。此赋即人口税，因按每户成丁人口征收，故在湖北云梦睡虎地秦墓出土的秦简《法律答问》中称“户赋”。汉朝初期将这种税收称为“头会箕敛”，“头会，随民口数，人责之税。箕敛，似箕然，敛人财多取意也”。此项税收，“输之少府”。别外，少府还负责国君所需物品的制作与保管。秦之少府，云梦睡虎地秦墓出土的秦简《金布律》称“少内”。在居延汉简中，少府皆写作“小府”。20世纪 80年代，考古工作者在西安市未央区未央宫乡柯家寨村西南发掘了一处建筑遗址，研究者认为就是少府遗址。
据云梦睡虎地秦墓竹简《法律答问》，秦有“县少内”一职：“府中公金钱私用之，与盗同法”。可（何）谓“府中”？唯县少内为“府中”，其它不为。尤其强调“县少内”的“公金钱”不能私自借用，那么还有一部分应为“私金钱”，即县令、长的私人财物。《汉书·循吏传·文翁》谈到文翁命张叔等人去长安学习时说：“减省少府用度，买刀布蜀物，赍计吏以遗博士。”颜师古注：“少府，郡掌财物之府，以供太守者也。”秦汉郡、县当皆有管理守、令私人财物的机构。
秦亡汉兴，汉朝实行郡国并行制，诸侯王国与列侯侯国，都有自己的财政。“山川园池市井租税之人，白天子以至于封君汤沐邑，皆各为私奉养焉，不领于天下之经费。”《汉书·百官公卿表序》：“景帝中五年令诸侯王不得复治国，天子为置吏，改丞相曰相，省御史大夫、廷尉、少府、宗正、博士官。”以后，诸侯王国又见“私府”名称，《汉书·路温舒传》：“迁广阳私府长。”颜师古注：“藏钱之府，天子曰少府，诸侯曰私府。长者，其官之长也。 ”又有“中御府”，见《史记·扁鹊仓公列传》。又有“中府”，见《汉书·田叔传》，颜师古注：“中府，王之财物藏也。”“中府”当即“中御府”之省称。
诸侯王国连城数十，“汉独有三河、东郡、颍川、南阳，自江陵以西至蜀，北自云中至陇西，与内史凡十五郡，而公主列侯颇食邑其中”。因此，大司农所管辖的国家财政收入就大量减少。有鉴于此，高祖四年（前 203年）八月，“初为算赋”。研究者认为，这里的“算赋”包括“算赋”与“口钱”两项税收。算赋于八月征收，归大司农。应劭《汉仪注》：“民年龄十五以上至五十六出赋钱，人百二十为一算，为治库兵车马。汉初征收算赋的年限为十五岁至六十岁，昭帝以后改为十五岁至五十六岁。”“口钱”也称“口赋”。《汉书·贡禹传》：“禹以为古民亡赋算口钱，起武帝征伐四夷，重赋于民，民产子三岁则出口钱，故民重困，至于生子辄杀，甚可悲痛。口赋并不是自武帝时起征。 ”武帝只是又多加征三钱：“汉旧仪》民年七岁至十四出口赋钱，人二十三钱。二十钱以食天子，其三钱者，武帝加口钱以补车骑马。有的学者把”口钱“视为”国家财政“是不确切的。 ”口钱“属于少府财政。武帝加征三钱”以补车骑马“这三钱应纳入国家财政。”
汉初，在无为而治的方针下，国家少事，政治稳定，轻徭薄赋，约法省禁，残破的社会经济逐渐恢复、发展起来。“开关梁，弛山泽之禁”，少府的税收大量增加；而汉初诸帝，厉行节约，他们所节省的财物大都属于少府掌管的皇帝财政。到汉武帝即位时，少府财政也积累了大量财物。武帝凭借父祖积累的财力，“外事四夷，内兴功利，役费并兴”。到元朔二年（前 127年），国库已捉襟见肘。元朔五年（前 124年），大司农奏报国库空虚。这样武帝没有办法只好动用少府财物，以补贴国家财政。
元狩六年（前 117年），盐铁实施官营，盐铁税收也转归大司农。东郭咸阳、孔仅在盐铁官营方案中说：“山海、天地之藏也，皆宜属少府，陛下不私，以属大农佐赋。”在始元六年（前 81年）召开的“盐铁会议”上，曾经负责盐铁官营事务的桑弘羊也提到了这一变化。武帝以后，盐铁税收从皇家少府转归大司农成为定制。《续汉书，百官志》：“郡国盐官、铁官本属司农，中兴皆属郡县。”入东汉，只是把盐铁官的隶属关系从大司农划归郡县，税收仍然属于国家财政。
盐铁税收划归国家财政，是税制的一个重大改革。如前所述，国家财政与国君财政分离，乃西周分封制下的财政制度。秦废分封，行郡县，在行政制度上进行了重大改革；在财政上，却仍然沿袭分封制下的财政制度。武帝把传统的“山海池泽之税”划归国家财政就有，是财政制度的一项重大改革。
私奉助赋的另一个措施是褫夺部分人的侯爵。《汉书·武帝纪》元鼎五年（前 112年）条记载：九月，列侯坐献黄金酎祭宗庙不如法夺爵者百余人。丞相赵周下狱死。如淳注：“汉仪注》诸侯王岁以户口酎黄金于汉朝，皇帝临受献金，金少不如斤两，色恶，王削县，侯免国。”这次夺爵，主要是出于经济目的。《汉书·食货志》：齐相卜式上书，愿父子死南粤。天子于是下诏褒扬，赐爵关内侯，黄金十斤，田十顷。布告天下，天下莫应。列侯以百数，都不愿从军。至饮酎，少府省金，而列侯坐酎金失侯者百余人。众多王国与侯国分割了国家财政收入。武帝以列侯贡献的酎祭宗庙的黄金不纯、不足为由，褫夺一百零六人的侯爵，其主要目的是要用列侯的“私奉养”来缓解财政危机。因为这一百零六个侯国被废除以后，就纳入中央直接管辖的郡县系统，税收也因此纳入国家财政。
综上所述，武帝君臣为解决财政危机而采取的各种措施，一个总的基本精神，是国家垄断财利。这些财利原来都是被大商人、大手工业主所把持的，武帝把它们收归国有。这一方面打击、削弱了大工商业主的势力，强化了中央集权。另一方面，国家的财政收入随之大大增加，在一定程度上起到缓解财政危机的作用，使大规模的征伐战争得以继续进行下去。倘若没有这些措施，征伐战争势必半途而废。这些措施主要打击的对象是大工商业主，因为这些人是当时最大的兼并势力，打击了他们，对广大农民也就起了一定的保护作用。
国家垄断财利这一指导思想和这一思想指导下的各项措施，对后世影响颇为深远，国家统一铸钱，盐、铁官营，榷酒酤，均输平准的一系列措施，给历代封建皇朝提供了一个国家垄断财利、强化中央集权的基本模式。
武帝这些措施不可能从根本上解决财政危机。要从根本上解决问题，必须在政治方针上来一个大转变，即从征伐战争转向恢复发展生产。但这必须在基本上解除匈奴等的威胁的前提之下才行，否则便会前功尽弃。对此，武帝心中是非常清楚的，他的意图是：集中一切力量，采取一切非常手段，保证征伐战争顺利进行。然后，再实行大政方针的根本转变。
早在建元二年（公元前 139年），即位刚满三年的武帝，踌躇满志，雄心勃勃，在发会稽兵经略东越的同时，就和谋臣们计议如何对付强敌匈奴，报仇雪耻，扬汉朝之威，改变屈从的地位。恰在这时，武帝从匈奴降人那里得到了一个使他十分振奋的消息。听说在二三十年前，敦煌和祁连山一带居住着个以游牧为业的月氏国，人口多达 40余万。由于人多势众，加之国力强大，所以一向不把匈奴人放在眼里。匈奴的冒顿单于小的时候就曾在月氏做过人质，后来冒顿率兵打败了月氏。冒顿单于去世后。继任的老上单于更是一不做二不休，不但再次击败月氏，而且还残忍地杀死月氏王，把他的头颅做成酒器以饮酒扬威。月氏人的一部分被迫无奈离开世代生活的居住地，带着忧伤，满怀仇恨，含泪向西长途跋涉而去。到了天山北麓的伊犁河流域，月氏人停顿下来，重整旗鼓，再建家园。这部分月氏人被称作大月氏，而留在敦煌祁连山故地的月氏人被称作小月氏。但好景不长，大月氏再次受到了匈奴支持的乌孙人的攻击，大月氏人没有办法只好再次向西南迁到妫水（今阿姆河）流域。在那里，他们征服了大夏国（今阿富汗北）并定居下来。大月氏人西迁后，月氏王常常痛恨匈奴，时时想报仇雪耻，奈何无人相助。
汉武帝听后跃跃欲试，但汉朝始终未跟月氏国通过书信，而要寻找它又必须经过匈奴境内，任务十分艰巨，竟然没有一个大臣敢于应召。汉武帝只好下诏招募使者。
汉中人（今陕西汉中）张骞第一个揭榜，他曾在汉武帝即位的头一年做过郎中一官，很快以自己的雄才大略得到了汉武帝的赏识。
汉武帝于是任命张骞为大汉使者，以堂邑氏的胡人奴仆堂邑父做向导和翻译，并且配置了一百多个随从人员，组成一个汉朝出使团，由张骞带领，择日向大月氏迸发。
张骞一行出了陇西，蜿蜒进入匈奴境内。虽然当时汉匈和亲，但关系仍十分紧张，况且这次出使又没有事先通知匈奴，所以还是存在一定的危险。张骞诸人快马加鞭，心想这样就不会引起匈奴人的注意，此次出使就可以大功告成。
突然，一片土岗后面出现了匈奴人的骑兵，他们看到张骞一行势单力薄，便毫无惧色地挡住了去路。
“来者何人，去往何处？”
堂邑父用胡语应对道：“我们是大汉朝诋出的使节，休得无礼。”
匈奴人也不多说，唿哨一声，将张骞诸人手到擒来，送交匈奴单于处理。
面对单于的嚣张，张骞毫无畏惧之色，他右手持节镇定地说：“大汉使节请匈奴单于让路，我们只要结交友邦，对匈奴并没有恶意。”
单于的眼珠骨碌直转，冷笑着说：“你们不就是想联络月氏吗？月氏在我们北边，汉朝要出使必须通过我的地界。我还想派使者到你们南面的越国去，汉朝肯答应我吗？”
他一挥手，张骞一行便成了匈奴人的阶下囚。
但匈奴人没敢杀掉他们，而是几经辗转地把他们送到了匈奴单于的王庭（约在今内蒙古呼和浩特一带）。
为了软化、拉拢张骞，军臣单于便把一个匈奴女子赐给张骞为妻，试图用家庭的羁绊把张骞拴住，以此来打消其出使大月氏的念头，致使汉朝和大月氏不能联合。
作为大汉使节的张骞，好像早已失去了原有的身分，他的饮食、穿戴、作息习惯与匈奴人一模一样，从而麻痹了单于的警惕。单于没有杀他，只是鉴于汉匈之间形势的紧迫，加强了对他的防备与监控。
就这样又过去了十年，张骞一直为未能完成使命夙夜尤叹，但在匈奴的严密监视下，他也不敢轻举妄动。从外表看，他和匈奴人无异，日常生活也比以前自由多了。
单于做梦也想不到，表面上唯唯诺诺的张骞，始终暗地里召集手下，商议逃跑的计划。终于在一个深夜，他们偷出匈奴人的马匹，策马向西逃奔而去。
虽然他们不知道大月氏的确切位置，但张骞相信，只要一路向西行进就一定能到达大月氏。茫茫的戈壁滩上，热浪逼人，人迹罕至，水源奇缺。加之出逃匆匆，物资准备不足，张骞一行不得不风餐露宿，备尝艰辛，幸亏有堂邑父这个神射手能时常射些野味儿，大伙才勉强充饥，死里逃生。这样，他们经过车师、焉耆、龟兹、疏勒，翻过葱岭，几十天的奔波之后，到达了大宛国。
大宛王早就对汉帝国有所闻，从匈奴那边过来的人多次提到遥远东方的神秘国家，那里堆满金银财宝，绸缎布帛多得用不完。大宛王对这个富庶的国家早就十分神往，只是因为路途遥远，中间又有匈奴阻隔，无法结交。
想不到大汉的使节登上门来，高兴得马上设盛宴款待远方来客。
张骞持汉节行过汉朝礼之后，恭敬地对大宛王说：“我们是奉大汉皇帝的诏令前往月氏国通好的使者，现在途经贵国，如大王能派人送我们去月氏，以后来回到中原，必当上报皇上给以厚礼相谢。”
大宛王一听，要求自己所办的事很容易，却能交好大汉皇帝，非常乐意照办。为表示他的诚意，他还派一名能说月氏话的人给张骞做翻译。
张骞辞别了大宛王，十分顺利地进入康居境内。康居和大宛是友好邻邦，加之大宛王的极力推举，所以对他们非常热情，也派人护送他们到月氏。
这时，大月氏占有了大夏故地。张骞提出联盟，但大月氏的新王因土地肥沃，国家安宁，百姓安居乐业已不想报仇，并认为汉朝离它太远，不愿意缔结。张骞在大月氏耐心等待了一年，仍没有结果，就改从南道回国。途中，再被匈奴截获。这一次，张骞被拘留了一年多的时间，遇上匈奴内乱才得以乘机逃回。元朔三年（公元前 126年）夏，张骞和他的随从堂邑父终于旧到长安。武帝拜他为太中大夫，堂邑父为奉使君。这是张骞第一次出使西域，出使十三年，一百多人的使团仅以二人生还。
张骞这次出使虽未完成联络大月氏的使命，但却第一次把汉朝的声威远传于葱岭东西，使很多西域之国开始逐渐了解了汉朝，而汉朝也从此发现了一个新的奇妙的世界。所以，武帝曾经多次把张骞宣入宫中，经常向他询问西域各国的情况。张骞在出使西域时，亲自走访了一些西域小国及更远的大宛、康居、大月氏和大夏等国，并从传闻中初步了解了乌孙、奄蔡、安息、条支、身毒等国的很多情况，对有关西域诸国的山川形势、地理位置、人口兵力、经济物产、民风民俗风土人情等都了如指掌。于是张骞向武帝一一作了详细的汇报。
元狩二年（公元前 121年）和元狩四年（公元前 119年），武帝先后两次大规模地讨伐匈奴，并取得了胜利。从此以后，从金城（今甘肃兰州西北）、黄河以西，沿着祁连山，一直到盐泽，匈奴的势力几乎绝迹。匈奴的骑兵也只是偶尔才涉足于此。
为了继续有力打击匈奴，摧毁匈奴的进攻力，武帝着意西方，曾多次召见张骞，询问大夏等国状况。张骞献计联络乌孙，以“断匈奴右臂”。武帝于是拜张骞为中郎将，命他率领一个特大使团第二次前往西域。使团有二百人，每人马二匹，并携带着牛羊万头和价值数千万的黄金、币帛。
庞大的汉朝使团的突然到来，使乌孙王感到非常不解，那琳琅满目的丰厚的赠礼，更使得乌孙王感到惶恐不安。由于摸不清汉朝使者的来意，鸟孙王便依次匈奴的单于，傲慢地坐在宝座上，对汉朝的馈赠拒不拜受。张骞见状，心中十分生气，不满地对乌孙王说道：“汉天子馈赠给大王财宝，令我送来。大王如果不愿接受，可以派人送回汉朝去。”乌孙王这才起身离座，拜了两拜。张骞乘机走到乌孙王近前说道：“大王倘若能东返故土，那么我大汉将把公主许配给大王做夫人，我们两国结为兄弟之邦，联手共同抗拒匈奴，那么打败匈奴当不是什么难事。”
乌孙王听后，在帐中转了几圈，一时无法决断，便叫张骞等人暂时居于帐中，自己去召集部众商议可否。
由于汉朝和乌孙距离太远，素无往来，因此大臣们谁也不清楚汉朝的真实情况。况且长期以来，乌孙一直服从于近在眼前的匈奴，恐怕因和汉朝交往得罪匈奴而遭受攻击。所以没有一个人赞成东迁。乌孙王见此情景，只好独自望着长空，无可奈何地叹了一口气。
张骞对这种情况十分熟悉，早在他第一次出使西域时，大月氏王国已经向他演试过。那一次他失败了，而这一次，乌孙国能给他一个满意的答复吗？日子在焦急等待中度过。张骞害怕耽误时间，就命令副手们拿着汉节，带着礼物，分头去联络大宛、康居、大月氏、大夏、安息、身毒和于阗（在葱岭以北，今新疆和阗县）等国家。乌孙王对于这一类活动倒也比较积极，他非常热心地推荐了几个翻译去帮助他们。
张骞苦等了几天之后，见一直得不到乌孙王的确切回报，便分派副使们前往大宛、康居、大月氏、大夏、安息、身毒、于阗、扦弥等国宣传汉朝的威德。
元鼎二年（公元前 115年）夏，乌孙派几十人，赠几十匹马，护送张骞回汉朝，同时察看汉朝国势。这是《史》《汉》记载中，西域人第一次到中原。张骞拜为大行，岁余卒。张骞所派遣的副使们也带了各国的使节陆续到长安。汉朝和西域葱岭外诸国第一次建立外交关系。此后，汉朝经常有使者通西域，一年中多则十几次，少则五、六次，西方使者也来来去去，没有中止，使者相望于道，中西关系日益密切。
张骞通西域，司马迁称之为“凿空”。由张骞率先而开辟的东起长安，经过河西走廊，穿过塔里木盆地，翻过帕米尔高原，通向中亚和西亚，直达地中海东岸的中西通路，全长七千多公里，后人称作“丝绸之路”。这条通路的开辟使得汉朝首次把声威扬于西域并逐渐建立起宗主的统治地位，史称“自建武以来，西域思汉威德，咸乐内属”。这对中华民族大家庭的形成具有十分重要意义，表明早在西汉时期广大西域地区就逐渐归纳中国的版图，成为中国神圣领土不可分割的一部分。
丝绸之路从汉都长安开始，经过甘肃的河西走廊，分为南北两道横穿塔里木盆地南北的绿洲，越过帕米尔高原，通过中亚和西亚，直达地中海的东岸，全长约七千公里。
丝绸之路的开发，不单是促进了商贸往来，而且对文化的交流也有着非常重要的作用。中国的铁兵器制作技术、炼钢技术、凿井技术和利用渠道引水的技术都先后传到了大宛，进而传到西域和欧洲，提高了这些地区的生产技术。
而闻名西土的则是大汉的丝织品。就像后来的一位罗马僧侣描述道：“汉朝丝绸，纹细如蛛丝，灿烂若云霞，色泽之鲜艳可爱赛过盛开的野花。”
与此同时，西域的物产也随之传进中原。张骞就曾将西域的横坎胡曲（即摩可兜勒曲）介绍到长安。汉朝大音乐家李延年深受启发，根据横坎胡曲，更造新声二十八解，这成为汉朝军乐的基础。同样，汉代的许多艺术品，都融进了西域、欧洲的艺术风格。
大宛国盛产葡萄，就用葡萄作原料酿制美酒；大宛国还盛产苜蓿，于是就用苜蓿养育大宛的良马。汉朝使者于是就将这两种植物的种子带回汉朝汉武帝以非常大的兴趣投入种植。几年以后，一眼望不到边的葡萄和苜蓿令西域使者吃惊。汉武帝还将自己在上林苑的离宫命名为“葡萄台”。在城南的乐游苑，则全面种植了苜蓿。当时长安人称苜蓿为“怀风”，又称之为“光风”，因为风行苜蓿丛中，常发出萧萧之声；而阳光照射其花，加之美丽的光彩，因而得名。长安远郊的茂陵邑也种植苜蓿，当地人称之为“连枝草”。
汉朝使者出玉门关、阳关，南道头一站是楼兰，北道第一站是姑师。使者频繁相互来往，两国应接不暇，渐渐与汉交恶，投靠匈奴，劫杀汉朝使者，刺探汉朝情报，西方的使者也经常遭到匈奴的迫杀，通西域的道路于是受阻。为了确保道路畅通和远扬军威，武帝在元封三年（公元前 108年）十二月派赵破奴，王恢率兵出征，破姑师，俘楼兰王，从而控制了“丝绸之路”。
乌孙使者回到国内，报告说汉朝是人众财富的大国，乌孙国于是对汉朝有了新的认识。见汉朝军威远播，就更加重视了。匈奴听说乌孙与汉朝通使，意欲攻击乌孙，乌孙遂下决心与汉朝建立正式关系。
元封三年，即公元前 108年，乌孙国选送了一千匹上等的好马作为和汉朝结亲的丰厚聘礼，一千匹马在进入长安城时，围观的百姓挤得水泄不通，对这种体格异常高大、雄健、线条优美的好马啧啧称奇赞叹不已，有人率先喊出了“天马”。
汉武帝夜不能寐盼望着这一天，他收下昆莫的和亲之马，派江都王刘建的女儿细君公主远嫁乌孙。待圣旨一到，刘建父女抱头痛哭，细君公主生性淑慧，才学过人，琴棋书画样样精通，哭后只得认命，父女从此天各一方。
新婚大喜，满朝文武为之庆贺。这日临朝，昆莫喜滋滋刚刚就坐，就听有人禀报：“匈奴单于使者到！”不善掩饰自己的昆莫倒吸一口冷气，看看群臣。“兵来将挡，水来土掩，何必害怕圣上只管传他进见。”群臣道。
匈奴来使虽然个头不高，却也口若悬河，滔滔不绝：“我们两国相邻，我匈奴一贯保护着像你们这样的小国，两国百姓都希望安居乐业，你我永结秦晋之好，单于大王此次命我前来商讨联姻之事，大王想把他最美丽的女儿嫁给您，想您不会拒绝吧？”说完，使者仰头望着昆莫，二目如电，直射对方。可怜的昆莫大气不敢出一声，国小可欺，无论是汉还是匈奴，仅用一天时间就都可把他的乌孙踏为平地、鸡犬不留。自自然然，匈奴王的女儿成了乌孙王的左夫人，到那时想像不出他的后宫到底成了什么样子。
贤淑的细君公主变得善于交际，她把自己带来的钱财和丝绸赐给乌孙王左右的贵官们，以此在他们当中扩大汉朝的影响。果然这些人都说大汉和汉公主的好话，因此，细君的心充满惬意。
可是由于言语不通，吃的和穿的都有很多区别，公主很不习惯乌孙人的生活，只好自建一座宫室，孑身自居。想起遥远的故乡，看看眼前形如枯木的老夫，细君伤心至极，常常以泪洗面，哭断衷肠。悲伤之际不禁唱道：吾家嫁我兮天一方，远托异国兮鸟孙王。
穹庐为室兮旃为墙，以肉为食兮酪为浆。
居常思土兮心内伤，愿为黄鹄兮归故乡。
公主自作的这首《黄鹄歌》，不久便传到了长安，闻之者，无不潸然泪下。
武帝知道后，每隔一年派就使者送去锦绣帷帐。乌孙老王死后。其孙岑陬即位，想娶公主为妻。公主不答应，上书长安。武帝；回函指示她：“从其国俗，欲与乌孙共灭胡。”公主才同意。
细君公主只生了一个女儿后便去世了。汉武帝得知后只觉这个女婴不尽如人意，于是传旨把楚王刘戊的孙女解忧公主远嫁乌孙，可只一二年时间岑陬也撒手归西了。
解忧公主依乌孙风俗，又转嫁给了做王的翁归靡。一转眼数年已过，三个男孩、二个女孩相继出生。正如同汉武帝所料所想到的，这些男孩和女孩，有的做王，有的成了将军，有的为王妻，有的为侯妻，左右了乌孙国的政治舞台，乌孙在此后数十年间和汉朝和睦友好共同抗匈奴。
汉武帝的和亲政策通好了许多友邦，同时也瓦解了许多敌国，为了祖宗的基业，牺牲几个亲骨肉算得了什么。
更有甚者，由于汉朝和乌孙和亲通好，汉朝的使者得以非常顺利地向西越过葱岭，到达安息王国（今伊朗）。安息国王派人带着鸵鸟蛋进献于汉武帝。黎轩的魔术大师也到汉朝宫廷中表演魔术，获得了丰厚的赏赐，一夜暴富。其他小国，如欢潜国、大益国、东师国（今新疆于阗县东）、苏谢国等，都派人随中国使节远赴长安城朝觐汉武帝，臣服于大汉朝。西域各国派往汉朝的使者此来彼去，络绎不绝，武帝十分高兴。每次到沿海地区巡游的时候都要将各国使臣们尽皆带去。遇到大都会或人口稠密的地方，总要从中经过，取出大批金钱、绸缎等物厚赏当地居民，以显示大汉的富有和宽厚。还时不时地进行大规模角抵游戏，演出新奇的歌舞，展示各种奇异的动物等，吸引了不计其数前来观看。每逢赏赐的时候，武帝都要大摆酒宴，筑池蓄酒，悬肉为林。又让外国使者们随意到处参观各地仓库中储备的物品，以此显示汉朝的广大、富强，使他们钦佩、害怕。
大宛和大宛以西的那些小国因为紧邻匈奴，所以只能对匈奴惟命是从，再者距离汉朝实在太远，就生出许多骄傲放纵，没把暗藏杀机的汉朝放在眼里，汉朝也没有来得及凭借外交手段加以牵制。
汉朝使者到达大宛求马，如果不献出财宝就别想有饭吃，不出钱购买牲口，就没有骑用的工具。这些小国对汉使，同样贪心不足，知道汉朝财物十分丰庶，一心从中捞些油水，所以汉使必须自费购买，才能得到所需要的一切东西。但是匈奴的使者，拿了单于一封信，就吃遍了这些小国，没有一个敢为难匈奴来使。
那些国家虽然语言与汉朝有很大不同，但风俗大致与汉朝相差无几。只要仔细观察他们的动作也能体会到他们说话的意思。那里的人都眼睛凹陷，胡须满面。人人善于做生意，常常是分文必争，寸利必取。最有趣的是那里居然妇女说了算，妻子说的话，丈夫就必须照着办。那些地方都不生产蚕丝、漆树，不知道铸造铁器。直到汉使团中有些开小差的士卒投降了他们，才教会他们铸造兵器等金属器具。奇怪的是，他们得到汉朝的黄金，白银以后，不是用来铸造钱币，而是用来做器皿。
武帝听到这些后，决心多派使者去开化他们，以此扩大汉朝的声威。
自从武帝用兵打败楼兰和姑师以后，西行的道路更是畅通无阻，汉朝派往西域的使者也越来越多。那些年轻出使西域的随从回国后大都进献虚美的言辞给武帝，说：“大宛有很多好马，产在贰师城，他们藏起来不肯给汉使看”。对大宛的良马武帝早已觊觎，心中也向往已久。当初武帝打开卜筮之书占卜时，书上说：“神马当从西北来”。没过多久，果然就得到了乌孙的良马，武帝大喜，名乌孙马为“天马”。后来，又听说大宛有一种马叫汗血马，比乌孙马更好，武帝便一直盼望弄来一匹看看。听说那大宛人竟然藏起来不让汉使看，这样就更激起了武帝要得到汗血马的强烈欲望。于是派壮士车令等人前往大宛求取贰师城的良马。为了确保一定能将良马弄到手，武帝不仅给车令带了千金，而且还给他带了一匹用黄金铸成的金马。车令满怀信心地踏上了西去的路程。
汉使团一路上风餐露宿历尽千辛万苦，半年多后抵达大宛国，车公求见大宛王毋寡，说：“汉天子令臣等专程以黄金千斤，金马一匹请求交与贵国的汗血马交换，不知大王……”
大宛王毋寡，没有主见，用眼睛看着群臣。
群臣们像是着了魔，歇斯底里喊叫起来：“我们不欠汉朝的这一点礼物！”
“贰师城里的马都是大宛的国宝，怎么能这样轻易地送给别人呢？”语气更是直截了当。
另有一个大臣在下面低声附合：“汉朝离我大宛数万里之遥，途中又隔着盐泽以及无数流沙，草木不生，荒无人烟，没有水源，汉军根本无法通过，汉使们物资充备不也屡屡死在道上吗。我们就是拒绝了汉朝，他们也奈何不了大宛呀！ ”
毋寡听信群臣意见，于是坚决拒绝了车公的请求。车公被兜头泼了一瓢凉水，想起途中的千辛万苦、饥餐露宿，不禁恼羞成怒，失去理智，把大宛国王痛快淋漓地大骂一顿，一挥手领着随从扬长而去，留下目瞪口呆的大宛群臣。
“汉使也太轻视我国了，竟然这样辱骂您，我们绝对不能放他离开大宛！ ”是谁也该被激怒了。
大宛王毋寡立即手书一封信给东边的守将郁成王，让他出兵半路截住车公。郁成王接信之后决定半路行劫。就这样，千里茫茫的戈壁摊上回响起金戈的撞击之声，千斤黄金也被洗劫一空。武帝得报后，非常生气，召集众臣商议，准备发兵征讨大宛。曾经出使过大宛的姚定汉说：“大宛的兵力薄弱，只要派去三千人马，用强弓硬弩射杀他们，就可将其全部俘获。”由于赵破奴曾经以七百骑兵就活捉了楼兰王，所以武帝认为此话非常道理。命赵始成为军正官，原浩侯王恢为军前向导，李哆为校尉，具体掌管行军作战事宜。
在声势浩大的汉朝西征军的威力逼迫下，沿途各国无不开门出迎，供给粮草。西征军畅通无阻长驱直人大宛境内，攻城四十余日。大宛贵人杀其王毋寡与汉朝求和。汉军取大宛良马几十匹，中马以下牡牝三千余匹，立亲汉的贵人昧蔡为王，后来结为联盟而归。李广利另派搜粟都尉上官桀部攻破郁成，追到康居，康居献郁成国王。上邦骑士赵弟杀了郁成国王后，和上官桀军马不停蹄追上归途中的西征军。昧蔡后来虽然被杀，但新王仍遣子人质于汉，并约定每年献二匹汗血马，以表示臣服。汉朝则派使者“使赂赐镇抚之”，控制了大宛。
西征大宛首战告捷，汉朝国威从此大张，“贰师将军之东，诸所过小国闻宛破，皆使其子弟从军入献，见天子，因以为质焉。 ”征和三年（公元前 90年）夏，为配合李广利第三次讨伐匈奴，武帝又派出开陵侯成娩将楼兰、尉黎、危须等六国兵共围车师，尽俘其王民众而还。汉朝终于在西域取代匈奴的地位和影响，势力一直扩充到葱岭外。
秦始皇“焚书”，其后秦朝还颁布了“挟（藏）书者族”的法令，这给中国传统文造成了无法弥补的损失。书籍是人类文化的主要载沐，焚烧书籍、严禁藏书，知识、文化无法传播与继承、发展。古老而悠久的中华文化传统面临着中断的危险。
针对这一形势，汉朝初期开始搜求遗书，到汉武帝时达到高潮，遂形成制度。“至秦乃燔灭文章，以愚黔首。汉兴，改秦之败，大收篇籍，广开民间献书之路。迄孝武世，书缺简脱，礼坏乐崩，圣上（武帝）喟然而称曰：‘朕甚闵焉！’于是建藏书之策，置写书之官，下及诸子传说，皆充秘府。”
刘歆在《七略》中说：“孝武皇帝，敕丞相公孙弘，广开献书之路，百年之间，书堆积如丘山，故外（皇宫外）则有太常、太史、博士之藏，内（皇宫内）则有延阁、广内、秘室之府。”这时候，汉中央设置写书之官。把收集来的遗书，工工整整抄写，妥为收藏、保存。
汉武帝时，中央政府各有关机构在努力搜求遗书，郡国等地方政府也争相搜求遗书。郡国搜求遗书成绩为突出的有以下两位：一位是景帝之子、武帝之兄河间献王刘德，他“从民得善书，必为好写与之，留其真，加金帛赐，以招之”。
因为应用的方法好，保护了献书者的利益，调动了献书者的积极性，所以“得书多，与汉朝相等”。“献书所得书皆古文先秦旧书，《周官》（《周礼》）、《尚书》、《礼》、《礼记》、《孟子》、《老子》之属，皆经传说记。立毛氏诗、左氏春秋博士。 ”
另一位也是景帝之子、鲁恭王刘余，其人“好治宫室，坏孔子旧宅以广其官，于其壁中得古文经传”。这次从孔府墙壁中得到的书有《古文尚书》、《礼记》、《论语》、《孝经》等。其中《古文尚书》比汉初伏生所传的《尚书》二十九篇多十六篇。孔子后人孔安国“悉得其书”，“以今文读之”。
这些郡国地方政府所得遗书，全通过各种途径献给了汉中央政府。例如献王刘德来朝献雅乐；孔安国所得孔壁之书也都都献给了朝廷，因适逢“遭巫蛊事，未列于学官”，后来刘向据其书，校欧阳、夏后尚书。
汉武帝搜集的遗书主要有儒家经籍、诸子传记、史书及曲辞诗赋。另外，对各地上计的计书也认真收藏。这就为古籍的整理和学术研究的发展创造了非常有利条件。搜求、收藏遗书、上计的计书等资料，主要在下述三方面继承。大力发展了中国古代的传统文化。
促进了古籍整理与学术研究、学术思想的发展。搜求、收藏遗书有力促进了古籍整理和研究的发展是非常明显的。例如《孝经》，遭秦焚书，为河间人颜芝所藏，汉初颜芝子颜贞献出，凡十八章。
后在孔壁中与《古文尚书》同出的古文《孝经》，经文与颜贞所献之书基本相似，但多出三章，后合并为二十二章，孔安国为之作传。后刘向校经籍时又定为十八章。
再如《周官》（《周礼》），汉武帝时李氏得《周官》，献给河间献王，惟缺冬官一篇，献王以千金求购不得，遂取《考工记》以补，合成六篇奏上。
王莽时期，刘歆开始为《周官》置博士，此后《周官》流行于世。《论语》汉朝初期有齐、鲁两个本子，齐传二十二篇，鲁传二十篇。成帝时张禹删齐语两篇，依鲁语定为二十篇，号张侯论。
孔壁中也发现了古《论语》，与鲁语同，惟子张分为两篇，故为二十一篇，孔安国为之作传。东汉末，郑玄以《张侯论》为本，参考古《论语》为之作注。
总之，武帝时期搜求的遗书、经籍，对儒家经籍、诸子传记和《国语》等史书的保存、流传都有极其重大意义。
武帝置五经博士时所用的经书是用当时文字写的，叫今文经。鲁恭王在孔壁中发现的书和民间献书是用古籀文写的，叫古文经。此后，儒家经学就出现了今文经学和古文经学之争，对后世经学研究和发展有深刻影响。
对中国古代史学著作、历史资料的保存和发展起了无比巨大的推动作用。《史记》卷十五《六国年表》载“秦烧天下脚《诗》、《书》，诸侯史记尤甚，为其有所刺讥也。《诗》、《书》所以复见者，多藏人家，而史记独藏周室，以故灭，惜哉，惜哉！独有秦记，又不载日月，其文略不具。”
这就是说，秦朝焚书时，各国的史记完全被焚毁了，留下的唯有秦记。而秦记又不载日月，并且文字简略，所以损失不可估量无法弥补。
汉武帝时设置史官，收藏天下计书、史书，对史籍的保存和史学发展贡献巨大。战国后“陵夷衰乱，史官放绝，秦灭先王之典，遗制莫存，至汉武帝，始置太史令，命司马谈为之，以掌其职。时天下计书，皆先上太史，副上丞相，遗文古事，靡不毕臻。谈乃据《左氏》、《国语》、《世本》、《战国策》、《楚汉春秋》，按其后事，成一家之言。谈卒，其子迁又为太史公，嗣成其志”。《隋书·经籍志二》反复强调了收藏天下计书对史学发展的极其重要性：“天下计书，先上太史，善恶之事，靡不毕集。股肱辅弼之臣，扶义俶党之士，皆有记录。 ”“武帝时，计书既上太史，郡国地志固亦在焉。而史记所记，但述河渠而已。其后刘向略言地域，丞相张禹使属朱贡条记风俗，班固因之作地理志，其州国郡县山川夷险时俗之异，经星之分，风气所生，区域之广，户口之数，各有攸叙，与古《禹贡》、《周官》所言相埒（等）。”
汉武帝时设立了专门史官，先后任司马谈父子为太史令。太史令的主要职能就是收藏各种典籍，如儒家经籍、诸子传记、史书、天文、历法、卜筮等书和天下计书。所以《史记》虽然是司马迁父子个人修的史书，但修《史记》的条件却完全是汉武帝给创造的。没有汉武帝创造的条件，《史记》是无法写成的。
《史记》的出现其意义重大。首先，《史记》不仅通过《本纪》、《表》、《世家》、《列传》叙述了中国从五帝到汉武帝长达三千年的历史发展和各式各样的代表人物，而且通过八《书》记载了中国礼仪、音乐、历法、天文、祭祀、兴修水利、经济等各方面制度的演变及其功能。
读《史记》，中国历史上三千年的兴衰荣辱、历史教训、发展变化尽收眼底。它在增强我们国家和民族的凝聚力和战斗力，开拓智慧，增强民族自豪感、自信心，鼓励我们开拓未来的勇气和信心、毅力方面，有不可代替的作用。
《史记》开创了我国又一项无比巨大的文化工程。如果说孔子编订六经以及先秦诸子的出现标志着中国一项巨大文化工程出现的话，那么《史记》的诞生则标志着中国纪传体正史这一巨大的文化工程的开始。
《史记》开创的纪传体史书体例是中国所特有的，历代相沿，至今已达到二十五史。这是中华民族文化史上的伟大奇观。从这种意义上可以说，汉武帝时期，《史记》出现，标志着中国史学的发展进入了一个新阶段。因此，汉武帝搜求、收藏遗书和天下计书，对中国史学的发展起了极其重大作用。
从汉朝初期到汉武帝，搜求和收藏遗书、天下计书的活动成了汉代的一种传统。为利用这些书，就需要分类整理、校对、编订书目。成帝时因书颇散亡，又“使谒者陈农求遗书于天下，诏光禄大夫刘向校经传、诸子、诗赋，步兵校尉任宏校兵书、太史令尹咸校数术，侍医李柱国校方伎”。
每一书校完后，刘向都条其篇目，写出提要奏上。刘向死后，哀帝令其子刘歆继父业，总群书提要与目录，编为《七略》。所谓《七略》为：《辑略》、《六艺略》、《诸子略》、《兵书略》、《术数略》、《方技略》。《汉书·艺文志》就是在删节《七略》的基础上写成的。
这是中国家藏书的第一部分类目录学著作。它的出现，对于书籍的收藏、利用和学术研究的发展，无疑具有相当重要的意义。
由于书籍是人类文化的主要载体，秦朝焚书、严禁藏书，造成了中国传统文化中断的严重危险。在这种情况下，汉武帝继承汉初搜求遗书的作法，建立了一套完整的搜求、收藏遗书的制度，掀起了一个搜求遗书的高潮，对中国传统文化的继承、发展，起到了极为重要作用，对此我们应给予重视和积极评价。
汉武帝对礼、乐、诗、赋都十分重视和倡导。“礼义立，则贵贱等矣；乐文同，则上下和矣。”这就是说，礼能使人区别贵贱等差，乐可以使人目标、感情一致。这非常有利于维护和协调封建等级制度中的亲疏贵贱尊卑的社会关系。
武帝倡导诗赋也有原因。他尊儒，儒家提倡诗教，《礼记·经解》：“孔子曰：人其国，其教可知也。其为人也，温柔敦厚，诗教也。 ”又云：“不学诗，无以言。 ”古代臣下谏君主，常弓用《诗》作谏词。“诸侯、卿大夫交接邻国，当揖让之时，必称《诗》以谕其志。盖以别贤不肖而观盛衰焉。”而采集民歌又可了解民间百姓疾苦和政教得失。除这些原因之外，汉武帝倡导诗赋与其个人兴趣、爱好有关。在武帝倡导下，乐府诗歌和汉赋都得到了空前发展。
乐府歌诗的发展。中国古代掌管音乐歌舞的官署称“乐府”。这一官署制作、收集的乐舞歌词也称为乐府。乐府歌词作为一种诗歌体裁和乐府所采之诗均名之曰“乐府”。
秦代有乐府，汉初相沿。“高祖过沛诗《王侯之章》（《大风歌》），令小儿歌之。高祖驾崩，令沛得以四时歌舞宗庙。”这是高帝时作的歌舞乐曲之一。
此外，“高祖时，叔孙通因秦乐人制宗庙乐”，“又有房中祠乐，高祖唐山夫人所作也。高祖乐楚声，故《房中乐》楚声也，孝惠二年，使乐府今夏侯宽备其萧管，更名曰《安世乐》。”说明高祖时乐府词曲有所创新，如高祖作《大风歌》，唐山夫人作《房中乐》。
其后，历惠、文、景三帝无所增改，只是让乐府研习旧的曲词而已。这些材料也说明，乐府在汉武之前已存在，并不是武帝所创立。
虽然，乐府非武帝所创立，然而乐府在武帝时却得到了空前发展。这从下列事实中可看出：首先，增加了乐府演奏歌曲。汉代乐府中有三大演奏曲目，被称为三大乐府，其一是高祖时唐山夫人所作的《房中乐》十七章。其他两大乐府皆为武帝时所作。
这两大乐府一是《郊祀歌》十九章，《史记·乐书》载：“至今上（汉武帝）即位，作十九章，令侍中李延年次序其声，拜为协律都尉，多举司马相如等数十人造作诗赋，略论律吕，以合八音之调，作十九章之歌。”
武帝时所作的乐府第二大乐府曲目是《饶歌》二十二曲，又称之为《短萧饶歌》，“军中之所用也。”东汉明帝时定为乐，又称鼓吹，“胡乐也”，乃西汉时乐。
这些乐曲歌词，都是武帝时的作品，同时反映武帝时的情况。如二十二曲中之一的《上之回》，其词曰：“上之回，所中益，夏将至，行将北，以承甘泉宫寒暑德。游石关，望诸国，月支（氏）臣，匈奴服。令从百官疾驰骋，千秋万岁乐无穷。”这首诗歌创作“在武帝元封中”，此前于元鼎二年张骞通使西域成功，元封元年武帝又遣使臣告单于要其巨服汉朝。这首诗是颂歌，并非每句话当时都已变为现实，但却表达了天子的行动一定要成功。
在增加曲目方面，由于张骞通西域后，西域的乐器胡笳、胡乐也传人中原，据说张骞人西城传其法于西京，听得摩诃兜勒一曲。
李延年因胡曲更造新声二十八解（章），乘舆以为武乐这二十八解乐曲晋代以后还留下十曲曲名，其曲名为：《黄鹤》、《陇头》、《出关》、《人关》、《出塞》、《入塞》、《折杨柳》、《黄覃子》、《赤之扬》、《望行人》。
这些曲名与《郊祀歌》十九章、《饶歌》二十二曲的曲名各异。说明《新声曲》二十八解应是《郊祀歌》和《饶歌》以外的另一大曲目。
增加了乐舞、乐器。武帝之前郊祀不用乐舞，武帝时郊祀始用乐舞。“上有嬖臣李延年以好音见，上善之，下公卿议，曰：‘民间祀尚有鼓舞乐，今郊祀而无乐，岂称乎？’公卿曰：‘古者祠天地皆有乐，而神抵可得而礼。’或曰：‘太帝（太一）使素女鼓五十弦，悲，帝禁不止，故破其瑟为二十五弦。’于是，祠太一、后土，始用乐舞，益召歌儿，作二十五弦空侯琴瑟自此始。 ”
这段记载说明了两个问题：一是武帝之前郊祀太一、后土不用乐舞，而从武帝开始郊祀太一、后土用了乐舞；二是为了郊祀太一、后土，革新乐器，因用五十弦的瑟太悲，所以创造了二十五弦的空侯琴瑟。瑟是一种拨弦乐器，形状似琴，据说春秋时就已流行。
武帝以后二十五弦的瑟逐渐开始流行。空侯又名箜篌，也是一种拨弦乐器，据应劭《风俗通》说卧式空侯为武帝时乐人侯调始造。东汉时，有竖空侯，胡乐。有二十二弦，竖抱于怀，两手同时齐奏。此外，在张骞通西域后，胡笳等西域乐器也随之传入汉号曰归入人朝。
汉武帝定立了乐府收集民歌的“采诗夜诵”的制度。《汉书·礼乐志》载：“至武帝定郊祀之礼。乃立乐府采诗夜诵”，收集民歌。这是武帝在乐府制度方面的一次改革，这些民歌的词就是诗。这一制度制定以后，各地的民歌得到了一定程度的收集、整理。
据《汉书·艺文志·诗赋略》所载，就有二百六十篇，在地域上包括了今长江流域的江苏、浙江、湖北、湖南和黄河流域的甘肃、陕西、山西、河北、内蒙河套地区、山东及河南、安徽等地。
汉武帝开创的政府机构收集整理民歌的活动，其意义主要表现在以下两方面：其一，从孔子编《诗经》，整理周代收集的民歌国风之后，历经战国、秦没有人继续这一工作；汉武帝制定乐府“采诗夜诵”的制度，恢复、继承了对民歌的收集和整理。
《汉书·艺文志》所著录的上述二百六十篇歌诗，无异于一部西汉时期的国风。其二，乐府这一活动，后来延续到了东汉、魏、晋、南北朝，一些知识分子也以乐府歌诗篇名作诗，有力促进了我国诗歌的发展。
乐府收集的诗歌继承了国风的现实主义传统，多数反映社会生活的真实画面。
另外，乐府诗歌在其他方面也表现出了浓郁的现实主义传统，并开创了五言体诗，而柏梁台赋诗又使用了七言诗，这都对后来诗歌的发展产生了深刻的影响。
汉赋是一种既有散文的章法格局，而又有诗的节奏韵律，夸张铺陈，“体物写志”的文学形式。汉代，赋是发展得最兴盛、繁荣和极具艺术、时代特征的文学形式，如同“唐诗”、“宋词”、“元曲”一样具有时代特征。它能发展到如此程度，可以说与汉武帝的倡导是一点也分不开的。
汉赋最有成就的作者是司马相如。景帝时司马相如曾任武骑常侍，客游梁时曾经作《子虚赋》为其代表作之一。汉武帝十分爱好赋，读到《子虚赋》后说：“朕独不得与此人同时哉！”其时管理猎犬的狗监，蜀人杨得意对武帝说，臣的同乡司马相如自言作此赋。于是汉武帝召见相如，相如表示确有此事，并对武帝说：“此乃诸侯之事，未足观”，请求为天子作游猎之赋。武帝令人给笔、札（薄小的木简），司马相如遂作《上林赋》。
在《上林赋》中，司马相如以精妙的构思、异于常人的想像力，张扬汉天子压倒一切的威严，取得了动人心魄的令人叹为观止的艺术效果，最后又假借天子的言行说：“乃解酒罢猎，而命有司曰：地可以垦辟，悉为农郊，以赡氓隶，聩墙填堑，使山泽之民得至焉。省刑罚，改制度，易服色，更正朔，与天下为始。 ”
汉武帝阅罢，非常高兴，遂封相如为郎，后又任命其为中郎将，出使西南夷使者。
汉初作赋最有成就的要数枚乘，枚乘先为吴王濞郎中，后为梁孝王客。武帝当太子时就慕枚乘之名，即位后以安车蒲轮征召枚乘，枚乘年老体弱，身体不好，死在半路上。
枚乘有庶子叫枚皋，曾为梁共王郎，后被诬陷遇罪，家室没人管，逃亡长安，正遇大赦，上书北阙，自陈乃枚乘之子。武帝非常高兴，召其入宫，在殿中作赋，拜为郎。然枚皋不通经学，诙笑类同俳谐，好嫚戏，以此得武帝宠幸，“自悔类倡也”。
枚皋经常充当武帝侍从，遍游全国各地。武帝常有所感，就命他作赋。皋文才思敏捷，“受诏辄成，故所赋者多”。其赋可读者百二十篇，其他娼戏不可读者尚有数十篇。司马相如作赋速度非常慢而质量高，枚皋经常自以为不如。武帝时被罗致在左右能作赋的还有东方朔。严助、吾丘寿王、婴齐、庄葱齐、臣说等。
据《汉书·艺文志》著录汉初八家之赋，即陆贾、朱建、赵幽王刘友、贾谊、庄忌、枚乘、淮南王刘安及其臣下宾客共一百二十七篇。由此可知，武帝时期的赋比西汉初期的赋整整多出了一百二篇。不仅数量多，而且质量也极高。
武帝时期的赋更加成熟而极富于创造性，司马相如就是其代表。司马迁说司马相如的赋：“其要归引之节俭，此与诗之风谏何异？”武帝时期的赋在数量上、质量上都向前发展前进了一大步。
汉武帝有改变当时“礼崩乐坏”的抱负，并且他在音乐、舞蹈、诗歌、赋诸方面都有着广泛的爱好。他在促进这些文化事业的发展方面起了极大的作用。如：他善于发现、使用人才，李延年“身及父母兄弟皆倡（歌舞艺人）也”，又“坐法腐刑”，武帝用他作协律都尉，发挥了他个人的特长，他是那个时代的大音乐家、作曲家。武帝又让司马相如、枚皋等作歌词，这样就促进了诗歌的发展。
汉武帝爱好诗赋，他自己也是诗赋的作者。他作的诗赋分为两类：一类大气磅礴，意旨颇为深远，如《史记·乐书》所载两首《天马歌》即其代表。另一类感情真挚，词藻华丽优美，《秋风辞》、《悼李夫人赋》为其代表。武帝的这些作品，对诗赋的发展无疑起到了推动作用。
汉武帝适应历史发展的需要通过搜求、收藏遗书推动了古籍整理、经学、史学等各方面的发展。同时，在他的组织、倡导下乐府曲词歌诗和汉赋得到了空前的发展与繁荣，汉武帝是对中国传统文化的继承、发展都曾经作出重大贡献的皇帝。
汉武帝时期颁布的太初历是科技、天文、历法方面的一个比较突出成就。
中国古代到战国时期已经开始流行古六历，即黄帝历、颛顼历、夏历、殷历、周历、鲁历。这古六历都是“四分历”。所谓“四分历”就是一个回归年的时间定为二百六十五又四分之一日。
战国时不同诸侯推行的历法也有所不同，大约黄河中游地区夏族后裔居住的区域就实行夏历，以寅月即农历正月为岁首，称夏正。东南方殷族所建诸侯国如宋国以丑月即农历十二月为岁首，称殷正。周王室及同姓诸侯国以子月即农历十一月为岁首，称之为周正。
秦朝奉行战国时制定的颛顼历，统一后颁行全国，以亥月即农历十月为岁首。汉朝初期沿用颛顼历，时间长了，日月差数得不到校正，出现了“朔（每月初一）晦（农历月终）见不到月亮的时候却见到了月亮，上弦（农历初七、初八月亮缺上半）、下弦（二十二、二十三月亮缺下半）的时候却见到了圆圆的月亮”。另外，当时社会上要求改制（改正朔）的呼声也非常高。
于是，汉武帝命公孙卿、壶遂、司马迁与射姓、邓平、唐都、落下闳等二十余人共造太初历，据说这次造出的太初历“晦朔弦望，皆最密，日月如合璧，五星如连珠”，比颛顼历有较为明显进步，并于太初元年（前 104）颁行。太初历原著早已失传，西汉末刘歆基本采太初历数据，改名三统历，为《汉书·律历志》收藏，流传至今。其价值是：太初历采用夏历（今农历）以寅月即正月为岁首，一直沿袭至今两千多年未变。
太初历确定以没有中气（月中没有节气）月份为闰月的原则，把月份与季节的关系调整得十分合理，这个办法在农历（夏历）中沿用至今。没有中气（月中没节气）是与中国农历的二十四节气有关。二十四节气是将一回归年分为二十四等分，大约十五天左右设置一个节气，以反映太阳在黄道上的二十四个特定位置，同时也反映出气候变化的情况。
《淮南子·天文训》中说：“日行一度，十五日为一节，以生二十四时之变”。文中所排列二十四节气的顺序名称、顺序与今完全相同，即：立春、雨水、惊蛰、春分、清明、谷雨、立夏、小满、芒种、夏至、小暑、大暑、立秋、处暑、白露、秋分、寒露、霜降、立冬、小雪、大雪、冬至、小寒、大寒。这说明二十四节气的设置在西汉初期已经基本完善。
这二十四节气中，处在农历的月头，如立春、惊蛰、清明、立夏、芒种、小暑、立秋。白露、寒露、立冬、大雪、小寒，叫十二节气。其余十二个节气在农历月中的就叫中气。这十二个中气有：雨水、春分、谷雨、小满、夏至、大暑、处暑、秋分、霜降、小雪、冬至、大寒。
太初历颁布之前，汉初历法“一般情况下都将闰月置于年终或某个固定的月份”。这种置闰法不利于协调二十四节气与气候的变化，不利于协调晦朔、上弦下弦与月亮出没圆缺的关系。太初历确定以没有中气的月份置闰的方法十分有助于解决上述问题，协调了二十四节气与气候变化之间的关系，这对古代指导农业生产具有相当重要意义，并且一直沿用至今，这是中国古代科学史上的一个伟大光辉成就，至今仍流传着这样的农谚：“种田无定例，全靠看天气。立春阳气转，雨水沿河边。惊蛰乌鸦叫，春分滴水干。清明忙种粟，谷雨种大田。”
太初历中五星会合周期的精度也有显著提高，并根据五星在一个会合周期内的运动规律，总结出推算金、木、水、火、土五星位置的方法。这五颗行星在天空运动的路线距离黄道很近，且很高，因而极易引起人们注意。五大行星又分别被称为岁星（木星）、荧惑（火星）、太白（金星）、填星或镇星（土星）、辰星（水星）。五大行星中木星（岁星）最先为人瞩目，大约公元前二千年左右人们就知道它十二年绕天一周，在习惯上称之为岁星。大约战国时期人们已知它绕行一周天不是整整十二年。
《太初历》中认为它绕行一周天为十一点九二年，东汉时又认为是十一点八七年，现代的精确值认为是十一点八六年。这说明《太初历》中确定的数值比以前精确五大行星和地球都围绕太阳运转，水星、金星这些内行星（比地球离太阳近）好像总在太阳两边摆动，当它们距离地球最远时，正好和地球分别处于太阳两边，三者成一条直线方向时，就叫上合；当它们距地球最近，正好走到太阳与地球中间而成一直线时，叫下合。在上合或下合时，行星全为太阳的强烈光芒吞没，肉眼难以分辨。对火星、木星、土星这些外行星而言，离地球最远时，恰好与地球分处太阳两端，从地球上看与太阳成一直线，就叫合；当距离地球最近，地球处于太阳与外行星之间时，叫作冲。内行星从上合到下一次上合，从下合到下一次下合；外行星从合到下次合。从冲到下次冲，就是行星的一个会合周期。
战国时《甘石星经》测得水星的会合周期是一百二十六日，《太初历》说是一百一十五点九一日，现今的测定值是一百一十五点八八日。战国时甘氏测定的木星的会合周期是四百日，《太初历》给的数值是三百九十八点七一日，现代测定值为三百九十八点八八日，二者非常为接近。
根据五大行星的会合周期，便能测定出各行星在天上的方位。《太初历》对五大行星会合周期的测定较过去有了明显进步，测定其在天上的方位就会比较准确。
《太初历》还提出了一百三十五个月是交食周期，这期间发生月食二十三次，其中还说到了发生月食的月份的算法。《太初历》只提及月食，没谈到日食，但二者是同样道理。月食是地球进入太阳和月亮之间而发生的现象，其时地球挡住太阳光，地球的影子遮住了月亮的全部或者一部分。
太初历也有不足之处，但太初历已有造历理论，具备了节气、朔望、五星、交食周期等常数和推算方法，是全世界最早的天文年历雏形，为后世历法树立了范例。所以，其在历法方面的进步作用一点也不可低估。
炒钢技术的出现。春秋中后期中国已出现并逐渐使用了铸铁，春秋后期相继又出现了钢，战国时又出现了生铁柔化技术，这使中国冶铸钢铁的技术大大领先于世界。
西汉中期中国又出现了炒钢新技术。这种技术，就是将生铁加热成半液体、半固体状态，然后进行搅拌，利用空气或者铁矿中的气进行脱碳，获得熟铁或钢的新技术。
西汉中期已存在的河南巩县铁生沟冶铁遗址发现有低温炒钢炉一座，就说明那时炒钢技术已经出现。铁生沟冶铁遗址的冶炼设备，“已经能炼出质量较高的低碳钢”。
值得注意的是铁生沟各种冶炼炉内及附近所出的煤块、煤饼和煤渣，说明中国在西汉中期已用煤冶铁确系事实。炒钢技术的出现和用煤冶炼钢铁，使冶铁业可向社会供应大量质量优良熟铁和钢料以满足生产和战争的需要。
汉武帝时期，中国有了非常先进的冶炼铁、钢的技术，还有用这种先进技术武装起来的冶炼场。以河南巩县铁生沟冶铁遗址为例，冶铁遗址面积达到二万一千六百平方米。发现有炼炉十八座，熔炉、锻炉各一座，共二十座。
炼炉中有一种圆形炼炉，直径一点八米，残高为一点五米，炉体高大，温度特别高，可炼优质生铁，甚至可以炼出熟铁和钢。这无疑是武帝时铁官管辖下的一座官营钢铁冶炼遗址。
汉武帝时兴修水利、对匈奴等的战争以及、推广新式农具，需要很多钢铁制品就是靠当时这些先进的冶炼场供应的。
汉武帝时期中国先进的铁器、冶铁技术不断向偏远地区传播。汉朝法律曾经规定“吏民不得持兵器及铁出关”，在京城长安这类货也不许胡人“市买”。
尽管如此，非法买卖的现象仍然时有发生，浑邪王降汉后在长安期间，因胡人“市买”兵器、铁器等货物，长安商人犯法当死者五百余人就是其中一例。中国的铸铁技术在汉武帝时期还传人了大宛。
原始纸的出现。汉武帝时期纸最早出现在中国。在陕西西安灞桥一座墓葬中出土了中国最早的纸标本。其外观呈米黄色，已裂成数十块碎片，最大的碎片长、宽各约十厘米，厚零点一四毫米，其年代不晚于汉武帝元狩五年（前 118）。
居延肩水金关遗址出土了一件同宣帝甘露二年（前 52）木简共存的麻纸标本，时间约与木简纪年相当，出土时揉成一团，展开后最大的一片长、宽为二十一乘十九厘米，色泽白净，薄而匀，其中一边平整，另外一边稍起毛，质地坚韧。
经过鉴定得知，这片纸是以苎麻成分为主，是由废旧麻絮、绳头。布料等制成的。对宣帝时居延出土的上述纸标本，都一致肯定是纸，但评价高低上有所不同。
宣帝时期的纸已经屡被发现，在新疆罗布淖尔汉代烽隧亭址中，发现了一片与宣帝黄龙元年（前 49）木简共存的纸片。
其后，在敦煌烽燧遗址中也发现了宣帝时期的纸。可知，最迟在西汉中期，已经出现利用废旧麻料抄造成的初级形态的纸张。
从武帝时期西汉国都长安灞桥发现的原始纸，到宣帝时新疆和西北边郡连续不断发现原始纸，都说明中国在公元前的一个多世纪中已经出现了纸。
汉武帝时期中国就出现了原始纸，这为东汉时期出现的“蔡侯纸”奠定了坚实的基础。
推广新式农具。汉武帝时期，生产工具也有比较大的进步。如埋葬武帝兄长中山靖王刘胜的河北满城汉墓二号墓发现了一件大型铁犁铧。这种大型铁犁铧可深耕，大大提高工作效率。西汉中期以后这类大型铁犁铧日益普遍，有的长、宽均达四十厘米以上，最重的竟达十五公斤。
西汉中期以后，犁壁得到了普遍使用。犁壁的作用是可翻上、松土、开沟、培垄，把下面的土翻上来经太阳晒可以起到杀虫作用。
耧车（耧犁）的发明与推广是汉武帝时期在改进农具方面的又一创新。《齐民要术》卷一引崔砉《政论》说武帝末年令赵过为搜粟都尉，用耧车播种，其法“三犁一牛，一人将之”，“日种一顷”。而东汉末辽东地区用长辕犁耕种，“用两牛六人，一日才种二十五亩”。
二者劳动效率相差悬殊，显现出武帝末年推广耧车等新式农具对提高劳动生产率的作用。赵过所推行的三脚耧（土法播种器），后世有畜力、人力拖曳两种。
汉武帝时期新式农具的推广和发明，极大提高了劳动生产，在中国历史上有重大影响，在人类农业发展史上也有着崇高的历史地位。
