张骞通西域是中西交通史上的里程碑，太史公用“凿空”以示张骞开拓之功，此后“西北国始通于汉矣”。汉武经营西域无疑有“广地万里，重九译，致殊俗，威德遍于四海”的政治目的，也有“断匈奴右臂，隔绝南羌、月氏”的军事用意，通西域的这些动机已成史家定论，但这并不排斥存在其他动机的可能性。因为人的行为动机本身就具有复杂性，有的明晰，有的潜隐。而帝王的动机由于随时可以上升为国家意志、体现在经国方略上，私欲不得不被缘饰得冠冕堂皇而变得越发复杂，但通过对史料的分析，我们仍然能够推断出这类潜在动机。汉武帝通西域不但有政治、军事的考虑，也有其私欲——求仙的考虑。
首先，汉武帝出生在一个神仙信仰弥漫朝野的环境中，这是他一生热衷求仙的社会基础。神仙之说起于齐燕，“自(齐)威、(齐)宣、燕昭使人人海，求蓬莱、方丈、赢洲。”此后神仙之说在秦汉之际发生了些许变化，彼世的蹈虚色彩渐变为现世的长生期许。秦始皇称帝后，曾“遣徐市发童男女数千人，人海求仙人”，形成“燕齐之士释锄耒，争言神仙方士，于是趣咸阳者以千数”的热闹场面。经过齐威、齐宣、燕昭、秦始皇等君王的张扬和东方齐燕神仙家的鼓吹，神仙学说蔓延开来。“自齐威、宣之时，邹子之徒，论著终始五德之运，……邹衍以阴阳主运显于诸侯，而燕齐海上之方士传其术不能通，然则怪迂阿谀苟合之徒自此兴，不可胜数也。”神仙信仰的吸引力能让人“苦身劳形……弃二亲，捐骨肉，绝五谷，废诗书”，可见其对汉初社会的影响之大。汉初盛行的黄老思想也与神仙学说有着扯不清的关联，“黄老起于齐，神仙之说与黄老通”。汉景帝时期，黄老之学俨然成了皇家子弟的必修课，“窦太后好黄帝、老子言，帝及太子诸窦不得不读《黄帝》、《老子》，尊其术。”而此时的汉武帝正处于青少年时期。
其次，汉武帝行事尚功利，思想近齐学。而齐学的根底为邹衍之学，“衍之学盖阴阳五行家言，齐之儒者多承其绪余。”汉武帝之世，表彰五经，外攘四夷，内改法度，集中展示了汉武帝“内多欲而外施仁义”的性格。基于这种性格汉武帝一直对祥瑞、符验、占卜、巫蛊很感兴趣，这在《孝武帝本纪》《封禅书》《龟策列传》中有大量记载。对待生死，汉武帝一直缺少达观的态度，渴望长生的动机伴其一生。为此汉武帝曾张扬祭祀，据《汉书·郊祀志》载，汉武帝祭祀的次数和规模远远多于其他任何一代汉帝。少翁、栾大、公孙卿等方士先后都曾用相似的手段得到汉武帝的恩宠。谷永在《谏成帝微行》中有这样的描述：“汉兴，新垣平、齐人少翁、公孙卿、栾大等，皆以仙人、黄冶、祭祠、事鬼使物、人海求仙采药贵幸，赏赐累千金。大尤尊盛，至妻公主，爵位重累，震动海内。元鼎、元封之际。燕、齐之间，方士嗔目扼腕，言有神仙祭祀致福之数者以万数。”
汉武帝渴望长生，企慕仙人的动机甚至影响到当时的许多重大政治事件。其一是封禅。钱穆先生认为：“武帝封禅最大动机，实由歆于方士神仙之说而起也。”其二是年号的设立。年号创始于“获麟”，“元狩元年(公元前122年)，冬十月，行幸雍，祠五畴。获白麟，作《白麟之歌》。”后来定这一年为“元狩”元年，由此倒推上去，把过去的18年划分为三等份，分别名曰“建元”、“元光”、“元朔”。“获麟”之后的第七个年头，在汾阴又掘得一个大鼎，遂改元为“元鼎”。获麟、得鼎，汉武帝都看作是神仙的惠顾，故有改元之举。其三是改正朔，易服色。汉初一直沿用秦之《颛项历》，元封七年(前104)，公孙卿、壶遂、司马迁等上书改正朔，汉武帝企慕“黄帝合而不死”的传闻，改元“太初”，以建寅月为岁首，服色黄，《太初历》由此产生。如吕思勉所言：“武帝之崇儒，在其即位之初，而封泰山乃在其后三十年，改正朔，易服色则又在其后，其非用儒家言可知。武帝盖全惑于方士之言，其封泰山，亦欲以求不死而已。终武帝世，方士之所费，盖十倍于秦始皇。”在这些重大政治事件的背后都隐藏着汉武帝的求仙动机，沟通西域亦不排除有此种可能性。
在汉武帝以前，求仙的场所多发生在海上，目的是东海的仙山，齐君、燕主、秦王莫不如此。汉武帝又把求仙领域扩展到内陆的名山大川，祭祀足迹“遍于五岳、四渎矣。”然而“方士之候祠神人，人海求蓬莱，终无有验。而公孙卿之候神者，犹以大人之跻为解，无有效。天子益怠厌方士之怪迂语矣，然羁縻不绝，冀遇其真。”寻找新的求仙方式，拓展新的求仙领域变得越发紧迫，而有关昆仑山的信仰恰好可以提供新的尝试。昆仑山信仰在战国之际已经同东海仙山信仰交融在一起。据闻一多、顾颉刚两位先生的考证，昆仑神仙信仰甚至早于东海齐燕神仙信仰。昆仑山上的黄帝、西王母、禹、羿、帝江等神仙之所以能长生久视，“是由于食玉膏，饮沆瀣，漱正阳，含朝露”。但汉人对西方昆仑山的详细情况所知甚少。《庄子·天地篇》有“黄帝游乎赤水之北，登乎昆仑之丘”的零星记载;贾谊在《新书，修政》中也曾提及尧帝身涉流沙，经昆仑山到葱岭以西会见西王母;《山海经》中的《西山经》《海内西经》《大荒西经》中也有一些昆仑山的描述，但也仅仅止于此而已。张骞通西域为汉武帝带来了新的希望。
西域未通以前，汉人对其了解仅限于《山海经》《禹本纪》《易》等书上的零星记载。西域诸国在战略上对抗击匈奴意义重大，“汉方欲事灭胡，……因欲通使”，张骞此行的主要目的是说服大月氏牵制匈奴，这一点是没有疑义的，但除此以外，他是否还肩负着汉武帝别的想法？从时间上来看，张骞第一次出使在建元二年(前139年)，此时汉与匈奴尚处于和亲时期，汉武帝也尚未亲政。元光二年(前132年)马邑之围后，和亲断绝，汉匈战争才开始。张骞第一次出使并没有完成联合大月氏共击匈奴的使命，但他的西行汇报倒是引起了汉武帝的极大兴趣。张骞描述了亲历的大宛、康居、大月氏、大夏以及间接了解的乌孙、奄蔡、安息、条枝、身毒等国的方位、大小、强弱、习俗等。值得注意的是张骞对殊方异物、海外奇谈的介绍：“大宛……多善马，马汗血，其先天马子也。”“安息长老传闻条枝有弱水、西王母，而未见。”其中“(于阗)其南则河源出焉。多玉石，河注中国”的描述与“河九折注于海，而流不绝者，昆仑之输也”相吻合。这些内容与张骞出使的主要目的本没有什么关系，不知是汉武帝在临行前有所嘱托还是张骞曲意投其所好，张骞的汇报使“天子欣然”，并即刻命张骞从西南方向寻找通大夏的道路。而大夏并不是此行的主要目的地，况且西南夷在建元末年曾经营过一段，后来因为事难费巨而终止。“初，汉欲通西南夷，费多， 道不通，罢之。及张骞言可以通大夏，乃复事西南夷。”此时在北方，汉与匈奴的战事正是最吃紧时，而西域诸国并没有联汉抗匈的意愿，由此可见大夏诸国对汉武帝的吸引应该另有原因。“广地万里，重九译，致殊俗，威德遍于四海”的背后不排除有汉武帝求仙的欲望。张骞的第二次西域之行从军事的角度来看，已经完全没有必要了。对匈奴最关键性的战役——元朔五年(前124年)击败右贤王、元狩二年(前121年)收复河西、元狩四年(前119)漠北之役已经结束，“是后匈奴远遁，而幕南无王庭”，匈奴对汉的威胁已基本解除。此时汉武帝仍然念念不忘大夏，“数问骞大夏之属”陶并再次令张骞出使，显然有别的目的。“汉使穷河源，河源出于寞，其山多玉石，采来，天子案古图书，名河所出山日昆仑云。”而再次通使西域诸国的目的很可能就是去探寻通往昆仑山的途经。在汉人心中，昆仑山是与东海仙山并列的仙人渊薮。“天之门在西北，升天之人宜从昆仑上。”这虽是后汉人的记载，但前汉在观念上也同样坚信这一点，《淮南子》曾把昆仑山描述成宇宙的中心：“中央之极，自昆仑东绝两恒山，日月之所道，江汉之所出。”汉武帝探访昆仑山的路径是为可能的求仙做准备。这恐怕才是汉武帝通西域的个人兴趣之所在。
鉴于黄帝有驭龙升天的先例，汉武帝对“天马”也表现出极大的热情。“武帝好仙，常庶几天马来，当乘之往发昆仑也。”张骞对大宛“天马”的介绍让汉武帝一直不能忘怀，“天子发书《易》，云：‘神马当从西北来。’”为了得到“天马”，汉武帝“益发使抵安息、黎轩、条枝、身毒国。”“天子好宛马，使者相望于道。”当听说“宛有善马在贰师城，匿不肯与汉使”后，汉武帝“闻之甘心，使壮士车令等持千金及金马以请宛王贰师城善马。”遭到拒绝后，太初元年(前104年)“拜李广利为贰师将军，发属国六千骑，及郡国恶少年数万人，以往伐宛。期至贰师城取善马，故号‘贰师将军’。”这也是汉武帝发动的最遥远的一场战争，李广利初征失利正赶上赵破奴在浞野败于匈奴，大臣们建议罢击宛军，以专力攻胡。汉武帝以“大夏之属轻汉，而宛善马绝不来”，“为外国笑”为由，准备继续增兵再次远征。这种借口显然是牵强的，难道汉武帝初年的和亲政策就不怕“为外国笑”吗？恐怕“宛善马绝不来”才是汉武帝真正介意的。经过元朔、元狩连年的汉匈之战，国库已告罄，此次汉武帝为了伐宛，更是连犯人都用上了。在这只由倾国之力组成的远征军中，有两个特殊的军官值得注意，“拜习马者二人为执驱校尉，备破宛择取其善马”。能说汉武帝通西域没有求仙的考虑吗？当初，汉武帝得乌孙马好时，命名名曰“天马”。太初四年(前101)破宛得汗血马后，更名乌孙马曰“西极”，名大宛马曰“天马”，并“作《西极天马之歌》”以示祥瑞，这一年汉武帝56岁。此后，汉武帝对仙人的兴趣并没有减弱，还三幸东海、三封泰山。
从通西域的理论依据上来看，汉武所本乃《山海经》《禹本纪》之类典籍。《大宛列传》最后有这样一段文字颇耐寻味：“太史公曰：《禹本纪》言‘河出昆仑。昆仑其高两千五百余里，日月所相避隐为光明也。其上有醴泉、瑶池。’今自张骞使大夏之后也，穷河源，恶睹本纪所谓昆仑者乎？故言九州山川，《尚书》近之矣。至《禹本纪》、《山海经》所有怪物，余不敢言之也。”司马迁认为，张骞的出使证明了《山海经》《禹本纪》的诬妄，人们以此书来判断、揣度西域不见得可靠。但这恰恰从反面说明当时人对西域印象的来源依据正是此二书。还有一段材料也能反映汉人对西域了解的依据就是《山海经》。据《后汉书·西域列传》载：“班超遣掾甘英穷临西海而还。皆前世所不至，《山经》所未详。莫不备其风土，传其珍怪焉。”后汉时期尚且拿《山海经》参照西行的见闻，前汉西行就更没有其他的参照了。《山海经》本是一部巫书，汉武帝以此为据通西域，恐怕也是求仙动机使然。从后代流传的《汉武帝故事》等志怪故事来看。汉武帝与昆仑求仙可能存在某种关系。东部海上及内陆的求仙一直没有什么着落，所以汉武帝在张骞死后，仍然没有放松对西方的探索，为了保护西行的通道，汉朝在轮台、渠梨等处置兵屯田，以供应往来的使节。这为汉朝的财政增加了不少负担。且天汉二年(前99年)以来，北方与匈奴的战事连连失利。百姓负担极重，民变四起，这一切最终导致征和四年(前89年)的轮台罪己诏。西域为什么这么吸引汉武帝？使他在治国战略上轻重失序，从而导致晚年的悔过。
在“朕即国家”的专制形态下，帝王的私欲很容易影响到国家政治决策。升仙的企图伴随着汉武帝的一生，《武帝本纪》《封禅书》有大量如实的记载，以至在许多战略性的事件上，往往也会投下求仙的影子，开通西域亦是其中之一。汉武帝曾说：“嗟乎！吾诚得如黄帝，吾视去妻子如脱屣耳。”联系这一点，就不难理解当北部战局接连失利后，汉武帝没有进行战略转移，仍以倾国之力继续西进。黄帝、西王母、昆仑山、天马等对汉武帝的吸引对开通西域策略不能说没有任何关系。史家叙事虽有秉笔直书的传统，但为尊长者讳也是必不可少的，据说汉武帝当年对太史公为自己作的“本纪”很不满意，鉴于此，通西域与求仙的直接证据不见载于史书。