张骞第二次出使是在元狩四年，匈奴新败后，这回的目的是乌孙。原来乌孙自居塞地国势陡强，再不肯朝事匈奴，匈奴派兵讨它，不胜，从此结下仇隙。张骞向武帝献计：用厚赂诱乌孙来归旧地（敦煌祁连间），并嫁给公主，结为同盟，以断“匈奴右臂”；乌孙既归附，则在它西边大夏（即新月氏）等国皆可收为外藩。武帝以为然，因派张骞再度出使。这回的场面比前次阔绰得多，受张骞统率的副使和将士共有三百多人，每人马二匹，带去牛羊以万数，金币价值“巨万（万万）。”骞至乌孙，未达目的，于元鼎二年（前115年）归还，过了年余便死。但乌孙也派了一行数十人跟他往汉朝报谢。这是西域人第一次来到汉朝的京都，窥见汉朝的伟大。骞死后不久，他派往别些国的副使也陆续领了报聘的夷人回来；而武帝继续派往西域的使者也相望于道，每年多的十几趟，少的也五六趟，每一行大的几百人，小的也百多人，携带的礼物也大致同张骞时一般。于时请求出使西域，或应募前往西域，成了郡国英豪或市井无赖的一条新辟的出路。
西域的土产，如葡萄、苜蓿、石榴等植物；音乐如摩诃、兜勒等曲调，成了一时的风尚。乌孙的使人归去，宣传所见所闻，乌孙由此重汉。匈奴闻它通汉，要讨伐它。乌孙恐惧，乃于元封初年（前110年）实行和汉室联婚，结为兄弟。但匈奴闻讯，也把一个女儿送来，乌孙王也不敢拒却，也就一箭贯双雕地做了两个敌国的女婿。中国在西域占优势乃是元封三年至太初三年（前108至前102年）间对西域的两次用兵以后的事。第一次用兵是因为当路的楼兰、姑师两小国，受不了经过汉使的需索和骚扰，勾通匈奴，攻劫汉使；结果，楼兰王被擒，国为藩属；姑师兵败国破，虽尚崛强，其后二十年（前89年）终被武帝征服。第二次用兵因为大宛国隐匿着良马，不肯奉献；结果在四年苦战之后，汉兵包围大宛的都城，迫得宛贵人把国王杀了投降。楼兰、姑师尚近汉边，大宛则深入西域的中心。大宛服，而汉的声威振撼西域，大宛以东的小国纷纷遣派子弟，随着凯旋军入汉朝贡，并留以为质。于是汉自敦煌至罗布泊之间沿路设“亭”（驿站），又在渠犁国驻屯田兵数百人，以供给使者。
自汉结乌孙，破楼兰，降大宛，匈奴渐渐感到西顾之忧。初时东胡为匈奴所灭后，其余众分为两部：一部分退保鲜卑山，因号为鲜卑；一部分退保乌桓山，因号乌桓（二山所在，不能确指，总在辽东塞外远北之地）。汉灭朝鲜后，又招来乌桓，让它们居住在辽东、辽西、右北平、渔阳、上谷五郡的塞外。从此匈奴又有东顾之忧。元封六年（前105年）左右，匈奴大约因为避与乌桓冲突，向西退缩；右部从前和朝鲜辽东相接的，变成和云中郡相当对；定襄以东，无复烽警，汉对匈奴的防线减短了一半。
武帝开拓事业，也即汉朝的开拓事业，在这第三期，已登峰造极。计在前一期和这一期里，他先后辟置了二十五新郡；此外他征服而未列郡的土地尚有闽越西域的一部分和朔方以西武威以东一带的故匈奴地。最后一批的新郡，即由朝鲜所分的乐浪、临屯、玄菟、真番四郡（四郡占朝鲜半岛偏北的大部分及辽宁省的一部分。此外在半岛的南部尚有马韩、弁韩、辰韩三族谓之三韩，包涵七十八国，皆臣属于汉），置于元封三年（前108年）。越二年，武帝把首次扩张了一倍有余的大帝国，重加调整，除畿辅及外藩，分为十三州；每州设一个督察专员，叫做“刺史”。这是我国政治制度史上一个重要的转变。
刺史的制度，渊源于秦朝各郡的监御史。汉初，这一官废了；有时丞相遣使巡察郡国，那不是常置的职官。刺史的性质略同监御史，而所监察的区域扩大了。秦时监御史的职权不可得而详。西汉刺史的职权是以“六条”察事，举劾郡国的守相。那“六条”是：
1．强宗豪右田宅逾制，以强凌弱，以众暴寡。
2.二千石（即食禄“二千石”的官，指郡国的守相）不奉诏书，倍公向私，旁谄牟利，侵渔百姓，聚敛为奸。
3．二千石不恤疑狱，风厉杀人，怒则任刑，喜则任赏，烦扰刻暴，制削黎元，为百姓所疾；山崩石裂，妖祥讹言。
4．二千石选署不平，苟阿所爱，蔽贤宠顽。
5．二千石子弟，怗倚荣势，请托所监。
6．二千石违公下比，阿附豪强，通行货赂，割损政令。
第一和第六条的对象都是“豪宗强右”——即横行乡曲的地主。这一流人在当时社会上的重要和武帝对他们的注意可以想见了。
（4）武帝对外的第四期——包括他最后的十五年（前101至前87年）。在这一期，匈奴巨创稍愈，又来寇边。而中国经了三四十年的征战，国力已稍疲竭，屡次出师报复，屡次失利。最后，在征和三年（前90年）的一役，竟全军尽覆，主帅也投降了。祸不单行，是年武帝又遭家庭的惨变，太子冤死。次年，有人请求在西域轮台国添设一个屯田区，武帝在心灰意冷之余，便以一道忏悔的诏书结束他一生的开拓事业，略谓：
前有司奏欲益民赋三十（每口三十钱）助边用。是重困老弱孤独也。而今又请田轮台！……乃者贰师（李广利）败，军士死略离散，悲痛常在朕心。今请远田轮台，欲起亭隧，是扰劳天下，非所以优民也。今朕不忍闻。……当今务在禁苛暴，止擅赋，力本农，修马复令（马复令谓许民因养马以免徭役之令），以补缺，毋乏武备而已。
又二年，武帝死。
不过这一期中匈奴的猖獗只是“回光返照”的开始。在武帝死后三十四年内（前86至前53年），匈奴天灾人祸，外灾内忧，纷至沓来，弄成它向汉稽首称臣为止。其间重要的打击凡三次。第一次（前72年），匈奴受汉和乌孙夹攻，人畜的丧亡已到了损及元气的程度；单于怨乌孙，自将数万骑去报复，值天大雪，一日深丈余，全军几尽冻死；于是乌孙从西面，乌桓从东面，丁零又从北面，同时交侵，人民死去什三，畜产死去什五；诸属国一时瓦解。又一次（前68年）闹大饥荒，据说人畜死去什六七。最后一次，国内大乱，始则五单于争立，终乃则呼韩与郅支两单于对抗；两单于争着款塞纳降，为汉属国，并遣子入侍。后来郅支为汉西域都护所杀，匈奴重复统一，但终西汉之世，臣服中国不改。跟着匈奴的独立而丧失的是它在西域的一切宗主权。它的“僮仆都尉”给汉朝的西域都护替代了。都护驻乌垒国都（今新疆库车），其下有都尉分驻三十一国。
第四、汉武帝的新经济政策
武帝的开拓事业，论范围，论时间，都比秦始皇的加倍；费用自然也加倍。军需和边事有关的种种工程费，募民实边费（徙民衣食仰给县官数年，政府假与产业），犒赏和给养降胡费，使节所携和来朝蛮夷所受的遗赂——这些不用说了。光是在元朔五六年（前124至前123年）间对匈奴的两次胜利，“斩捕首虏”的酬赏就用去黄金二十余万斤。武帝又厉行水利的建设，先后在关中凿渠六系：其中重要的是从长安引渭水傍南山下至黄河，长三百余里的运渠；为郑国渠支派的“六辅渠”；和连接径渭长二百余里的白公渠。又尝凿渠通褒水和斜水长五百余里，以联络关中和汉中；可惜渠成而水多湍石，不能供漕运之用。这些和其他不可胜述的水利工程，又是财政上一大例外的支出。加以武帝笃信幽冥，有神必祭，大礼盛典，几无虚岁。又学始皇，喜出外巡行，却比始皇使用更豪爽。元封元年第一次出巡，并登封泰山，所过赏赐，就用去帛百余万匹，钱以“巨万”（万万）计。可是武帝时代的人民，除商贾外，并不曾感觉赋税负担的重增。这真仿佛是一件奇迹。
汉朝的赋税是例外地轻的，在武帝以前只有四项。一是田租：自景帝以后确定为三十税一。二是算赋和口赋：每人从十五岁至五十六岁年纳百二十钱，商人与奴婢加倍，这叫做算赋；每人从三岁至十四岁的，年纳二十钱，这叫做口赋。三是郡国收来贡给皇帝的献费：每人年纳六十三钱；四是市租：专为工商人而设的。这些赋税当中，只有口赋武帝加增了三钱，其余的他不曾加增过分文。此外他只添了两种新税，一是舟车税：民有的轺（小车）车纳一算（百二十钱），商人加倍；船五丈以上一算。二是工商的货物税：商家的货品，抽价值的百分之六（缗钱二千而一算），工业的出品减半，这叫做“算缗钱”。（货物的价值听纳税者自己报告，报不实或匿不报的，罚戍边一年，财产没收，告发的赏给没收财产的一半，这叫做“告缗”。）无论当时悭吝的商人怎样叫苦连天，（据说当时中产以上的商人大抵因“告缗”破家）这两种新税总不能算什么“横征暴敛”。
那么武帝开边的巨费大部分从何而出呢？除了增税，除了鬻爵（民买爵可以免役除罪，武帝前已然。武帝更设“武功爵”，买至五级的可以补官），除了募民入财为“郎”，入奴脾免役；除了没收违犯新税法的商人的财产（据说政府因“告缗”所得，财产以亿计，奴婢以万计；田，大县数百顷，小县百多顷；宅亦如之）外；武帝的生财大道有二：新货币政策的施行和国营工商业的创立。
（1）武帝最初的货币政策，是发行成本低而定价高的新币。以白鹿皮方尺，边加绘绣，为皮币，当四十万钱，限王侯宗室朝觐聘享必须用作礼物。又创铸银锡合金的货币大小凡三种：龙文，图形，重八两三的当三千；马文，方形的当五；龟文，椭圆形的当三百。又把钱改轻，令县官镕销“半两钱”，更铸“三铢钱”；后因三铢钱轻小易假，令更铸“五铢钱”。又由中央发行一种“赤灰钱”（赤铜做边的），以一当五，限赋税非赤灰钱不收。但银币和赤灰钱，因为低折太甚，终于废弃。而其他的钱币，因为盗铸者众，量增价贱。于是武帝实行币制的彻底改革。一方面集中货币发行权：禁各地方政府铸钱。一方面统一法币：由中央另铸新钱，把前各地方所造质量参差的旧钱收回镕销。因为新钱的质量均高，小规模的盗铸无利可图，盗铸之风亦息。汉朝的币制到这时才达到健全的地步。集中货币发行权利和统一法币的主张是贾谊首先提出的。
（2）武帝一朝所创的国家企业可分为两类：一、国营专利的实业；二、国营非专利的商业。
国营专利的实业，包括盐铁和酒。酒的专利办法是由政府开店制造出售，这叫做“榷酟”。盐的专利办法是由“盐官”备“牢盆”等类煮盐器具，给盐商使用，而抽很重的税，同时严禁民私造煮盐器具。铁的专利办法是由政府在各地设“铁官”主办铁矿的采冶及铁器的铸造和售卖。盐铁官多用旧日的盐铁大贾充当。
国营非专利的商业有两种。其一是行于各地方的。以前郡国每年对皇帝各要贡献若干土产。这些贡品有的因为道路遥远，还不够抵偿运费，有的半途坏损了。有人给武帝出了一条妙计：让这些贡品不要直运京师，就拿来做货本，设官经理，运去行市最高的地方卖了，得钱归公。这叫做“均输”。其二是行于京师的。武帝在长安设了一所可以叫做“国立贸易局”，网罗天下货物，“贱则买，贵则卖”。这叫做“平准”。当时许多商人之被这贸易局打倒是可想见的。
均输平准和盐铁专利终西汉之世不变。惟榷酟罢于武帝死后六年（前81年）。是年郡国所举的“贤良文学”议并罢盐铁专卖。主持这些国营实业的桑弘羊和他们作了一次大辩论。这辩论的记录便是现存的《盐铁论》。
