第二年，张骞又受命与“飞将军”李广，进击骷髅头魔王。李广率四千骑作先头军队，张骞率将一万马队殿后。成果李广孤军冒进，堕入骷髅马队的重围。李广带领部下苦战一日夜，张骞兼程赶到，突入重围，两军里外夹攻，骷髅兵被打的落荒而逃窜。
汉武帝下达诏令，派一名大臣去结合大月氏，相同西域，派谁去呢。
张骞挺身应募，受命带领一百多人，从陇西解缆。由归顺的胡人，充当领导和翻译。他们西行进入河西走廊。这一地区自月氏族西迁后，已完整为骷髅头魔王所节制。当张骞一行仓促穿过河西走廊时，不幸碰上骷髅头魔王的马队，被抓获。张骞等人被押送到骷髅头魔王国，见军臣国王。
乌孙马表面清秀矫捷，眼明睛亮，额宽鼻直，耳小而活络，结实健壮的体格，胸围开阔，筋臆较着，蹄质坚固，同时，满身披着闪光的枣骝色的细毛。人们骑在这类高头大顿时，真是英姿勃勃。伊犁马除了有惹人喜好的表面外，另有跑得快、拉很多的特性。
所谓“西域”，有广义和狭义之分。广义地讲，包含新疆天山南北及葱岭以西的中亚、西亚、印度、高加索、黑海沿岸，乃至达东欧、南欧。狭义地讲，则仅指敦煌、祁连以西，葱岭以东，天山南北，即新疆地区。天山北路，是天然的良好的牧场，当时已为骷髅头魔王统统。西北部伊犁河一带原住着一支塞人，后被迁来的月氏人所摈除。天山南路，因北阻天山，南障昆仑，气候枯燥，宜于莳植，贫乏牧场，以农业为生，兼营牧畜，有城廓庐舍，故称“城廓诸国”。这些国度包含月氏、羌族、突厥、匈奴、塞人等各种民族，人丁总计约三十余万。被骷髅头魔王征服，向诸国征收粮食、羊马。诸国各族群众蒙受着骷髅头魔王的压迫和剥削。
西域的情势已产生了窜改。月氏族的敌国乌孙，向西进犯大月氏。月氏人被迫从伊犁河道域，持续向西迁徙，进入咸海四周，大月氏征服那边的大夏，在新的地盘上另建故里。
为了硬化张骞，撤销去月氏的动机，给张骞娶了本地的女子为妻，并有了孩子。
卫青和张骞的军队汇合，向玉门关进发，在玉门关见到玉面吉利，他们一起筹议对于骷髅头魔王的体例。
“只要智取，两面夹功”卫青说，
“骷髅头魔王扰乱我国土，百姓生灵涂炭，彼苍会保佑将士们，我们只要同心合力，就能抵抗，打退骷髅头魔王军队”卫青喊道，一口喝完酒，把碗摔碎
“我讲了出使月氏的任务和沿途各种遭受，但愿国王能派人相送，此后返回汉朝，必然奏明汉皇，送很多财物，以表重谢”张骞说。
“我方的北面是大月氏，路途悠远，你们不成能达到，我也不会让你们畴昔的，你们就留在我们这吧”军臣国王得知张骞想到月氏去，说，
“将军们请起”敦煌郡王曹贤顺，仓猝上前道，
敦煌郡王曹贤顺摆布手拉着张骞，卫青和玉面吉利，走进敦煌城，敦煌城到处是彩带，鲜花，喝彩的人们。
“搭祭台，拿酒来！”卫青对身后兵士号令到，
路上颠末端数旬日的跋涉。这是一次极其艰苦的行军。戈壁滩上，偶然飞沙走石，热浪滚滚，偶然冰雪皑皑，北风砭骨。沿途火食希少，水源奇缺。加上仓促出逃，物质筹办不充沛。张骞一行人，风餐露宿，备尝艰苦。干粮吃尽了，就靠善射的胡人射杀禽兽来充饥。很多侍从因饥饿口渴倒毙途中，葬身黄沙和冰窟，献出了生命。
张骞此次远征，对广漠的西域停止了实地的调查研讨。他不但亲身拜候了新疆的各小国和中亚的大宛、康居、大月氏和大夏诸国，并且从这些处所开端体味到乌孙(巴尔喀什湖以南和伊犁河道域)、奄蔡(里海、咸海以北)、安眠(即波斯，今伊朗)、条支(又称大食，今伊拉克一带)、身毒(别名天竺，即印度)等国的很多环境。回长安后，张骞将所见所闻，向汉武帝作了详细陈述，对葱岭东西、中亚、西亚，乃至安眠、印度诸国的位置、特产、人丁、都会、兵力等，都作了申明。