张骞出使西域的目的虽然没有达成，带回的这些西域诸国的实地考察记录，却是当时中国乃至世界上第一次对这些地方进行的科学考察，至今仍是世界研究这些地方的古代地理人文的重要珍贵资料。

张骞的西域之行，把东方的汉朝文明传播到了西方诸国，并带去了汉朝的友谊，为东西方的互通交流提供的路线。而且在第二次西域之行后，双方建立起了稳定长久的交流，极大的丰富了当时汉朝的物质生活，并积极的扩大了汉朝文明的影响力。