Во время пребывания в Чиге Чжан Цянь отправил посланников с дружественными миссиями в Давань, Кангюй, земли юэч-жей, в Дася (Бактрия на севере нынешнего Афганистана) и другие земли. Все посланники справились со своими миссиями, каждый вернулся в Чанъань в сопровождении дипломатического представителя из дружественного государства.
Как уже говорилось выше, до похода Чжан Цяня на Запад с дипломатической миссией у Китая уже существовали экономические и культурные контакты с Западом, однако исторические источники дают очень расплывчатое представление о том, что это были за пути и по каким территориям они проходили. Во время двух своих дипломатических поездок Чжан Цянь обнаружил и исследовал Великий шелковый путь, сообщение на котором было остановлено хунну. С помощью различных преданий и множества исторических источников, в которых говорилось о древнем пути, китайскому дипломату и путешественнику удалось подтвердить его существование и внести некоторые уточнения, благодаря этому все больше людей стало узнавать о Великом шелковом пути. Такие труды, как «Повествование о Давани» из «Исторических записок» и «Повествование о западных землях» из «Ханьшу», созданные по запискам Чжан Цяня, содержат подробные описания всех дорог на Великом шелковом пути, а также указывают наименования основных населенных пунктов. Так, путь начинался в столице Западной Хань Чанъане и уходил на запад, проходил через Лунси, пересекал коридор Хэси, достигал места пересечения сухопутных путей из Китая на запад – Дуньхуана, из которого путь приводил к заставам Янгуань и Юймэнь, а затем делился на две дороги – южную и северную, каждая из которых, пересекая Памир, достигала Европы, Индии и других районов. Впоследствии система дорог, соединяющих Китай с Западными землями, претерпела множество изменений, однако в целом все они связаны с расширением основного сухопутного пути, который открыл Чжан Цянь. Вплоть до развития мореходства в эпоху Сун Великий шелковый путь оставался главным сообщением, связывающим Китай с Западными землями. Таким образом, Чжан Цянь считается первым, кто открыл и показал миру дорогу, связавшую Китай с Западными землями.
Несмотря на то, что императору У-ди удалось одержать победу в войне с хунну, а также открыть Великий шелковый путь, отправив Чжан Цяня на запад с дипломатической миссией, не все страны на западе смогли избавиться от господства хунну. Лоу-лань, Чэши и другие государства по принуждению хунну часто нападали на посланников и торговые караваны из Западной Хань и грабили их. Чтобы защитить путь на Запад, У-ди собрал войско, разгромившее Лоулань и Чэши, и объединился с усуня-ми против хунну. Чтобы лишить последних господства над Дава-нью, а затем и получить оттуда лучших скакунов, У-ди отправил войско во главе с генералом Ли Гуанли, который несколько раз атаковал Давань. Победа над Давань значительно подняла репутацию Западной Хань в регионе. Движение на Великом шелковом пути снова стало беспрепятственным.
В 101 году до нашей эры (четвертый год правления под девизом Тайчу) У-ди в Луньтай (сегодня юго-восток уезда Лунь-тай) и Цюйли (сегодня уезд Корла) установил должность послов-сянвэев для управления военными поселениями «туньтянь». Это была первая чиновничья должность, учрежденная династией Западная Хань в Западных землях. Впоследствии правительство династии Западная Хань укрепило позиции на этих территориях.
В 60 году до нашей эры (второй год правления ханьского императора Сюань-ди под девизом Шэньцзюе) правительство Западной Хань назначило наместника в Улэй (сегодня северо-восток уезда Луньтай, Синьцзян) для управления местными административными делами. С этого момента территории нынешнего Синьцзяна оказались в подчинении центрального правительства и стали неотъемлемой частью Китая.