張騫通西域是中西交通史上的里程碑，太史公用「鑿空」以示張騫開拓之功，此後「西北國始通於漢矣」。漢武經營西域無疑有「廣地萬里，重九譯，致殊俗，威德遍於四海」的政治目的，也有「斷匈奴右臂，隔絕南羌、月氏」的軍事用意，通西域的這些動機已成史家定論，但這並不排斥存在其他動機的可能性。因為人的行為動機本身就具有複雜性，有的明晰，有的潛隱。而帝王的動機由於隨時可以上升為國家意志、體現在經國方略上，私慾不得不被緣飾得冠冕堂皇而變得越發複雜，但通過對史料的分析，我們仍然能夠推斷出這類潛在動機。漢武帝通西域不但有政治、軍事的考慮，也有其私慾——求仙的考慮。
首先，漢武帝出生在一個神仙信仰瀰漫朝野的環境中，這是他一生熱衷求仙的社會基礎。神仙之說起於齊燕，「自(齊)威、(齊)宣、燕昭使人人海，求蓬萊、方丈、贏洲。」此後神仙之說在秦漢之際發生了些許變化，彼世的蹈虛色彩漸變為現世的長生期許。秦始皇稱帝后，曾「遣徐市發童男女數千人，人海求仙人」，形成「燕齊之士釋鋤耒，爭言神仙方士，於是趣咸陽者以千數」的熱鬧場面。經過齊威、齊宣、燕昭、秦始皇等君王的張揚和東方齊燕神仙家的鼓吹，神仙學說蔓延開來。「自齊威、宣之時，鄒子之徒，論著終始五德之運，……鄒衍以陰陽主運顯於諸侯，而燕齊海上之方士傳其術不能通，然則怪迂阿諛苟合之徒自此興，不可勝數也。」神仙信仰的吸引力能讓人「苦身勞形……棄二親，捐骨肉，絕五穀，廢詩書」，可見其對漢初社會的影響之大。漢初盛行的黃老思想也與神仙學說有著扯不清的關聯，「黃老起於齊，神仙之說與黃老通」。漢景帝時期，黃老之學儼然成了皇家子弟的必修課，「竇太后好黃帝、老子言，帝及太子諸竇不得不讀《黃帝》、《老子》，尊其術。」而此時的漢武帝正處於青少年時期。
其次，漢武帝行事尚功利，思想近齊學。而齊學的根底為鄒衍之學，「衍之學蓋陰陽五行家言，齊之儒者多承其緒餘。」漢武帝之世，表彰五經，外攘四夷，內改法度，集中展示了漢武帝「內多欲而外施仁義」的性格。基於這種性格漢武帝一直對祥瑞、符驗、占卜、巫蠱很感興趣，這在《孝武帝本紀》《封禪書》《龜策列傳》中有大量記載。對待生死，漢武帝一直缺少達觀的態度，渴望長生的動機伴其一生。為此漢武帝曾張揚祭祀，據《漢書·郊祀志》載，漢武帝祭祀的次數和規模遠遠多於其他任何一代漢帝。少翁、欒大、公孫卿等方士先後都曾用相似的手段得到漢武帝的恩寵。谷永在《諫成帝微行》中有這樣的描述：「漢興，新垣平、齊人少翁、公孫卿、欒大等，皆以仙人、黃冶、祭祠、事鬼使物、人海求仙採藥貴幸，賞賜累千金。大尤尊盛，至妻公主，爵位重累，震動海內。元鼎、元封之際。燕、齊之間，方士嗔目扼腕，言有神仙祭祀致福之數者以萬數。」
漢武帝渴望長生，企慕仙人的動機甚至影響到當時的許多重大政治事件。其一是封禪。錢穆先生認為：「武帝封禪最大動機，實由歆於方士神仙之說而起也。」其二是年號的設立。年號創始於「獲麟」，「元狩元年(公元前122年)，冬十月，行幸雍，祠五疇。獲白麟，作《白麟之歌》。」後來定這一年為「元狩」元年，由此倒推上去，把過去的18年劃分為三等份，分別名曰「建元」、「元光」、「元朔」。「獲麟」之後的第七個年頭，在汾陰又掘得一個大鼎，遂改元為「元鼎」。獲麟、得鼎，漢武帝都看作是神仙的惠顧，故有改元之舉。其三是改正朔，易服色。漢初一直沿用秦之《顓項歷》，元封七年(前104)，公孫卿、壺遂、司馬遷等上書改正朔，漢武帝企慕「黃帝合而不死」的傳聞，改元「太初」，以建寅月為歲首，服色黃，《太初歷》由此產生。如呂思勉所言：「武帝之崇儒，在其即位之初，而封泰山乃在其後三十年，改正朔，易服色則又在其後，其非用儒家言可知。武帝蓋全惑於方士之言，其封泰山，亦欲以求不死而已。終武帝世，方士之所費，蓋十倍於秦始皇。」在這些重大政治事件的背後都隱藏著漢武帝的求仙動機，溝通西域亦不排除有此種可能性。
在漢武帝以前，求仙的場所多發生在海上，目的是東海的仙山，齊君、燕主、秦王莫不如此。漢武帝又把求仙領域擴展到內陸的名山大川，祭祀足跡「遍於五嶽、四瀆矣。」然而「方士之候祠神人，人海求蓬萊，終無有驗。而公孫卿之候神者，猶以大人之躋為解，無有效。天子益怠厭方士之怪迂語矣，然羈縻不絕，冀遇其真。」尋找新的求仙方式，拓展新的求仙領域變得越發緊迫，而有關崑崙山的信仰恰好可以提供新的嘗試。崑崙山信仰在戰國之際已經同東海仙山信仰交融在一起。據聞一多、顧頡剛兩位先生的考證，崑崙神仙信仰甚至早於東海齊燕神仙信仰。崑崙山上的黃帝、西王母、禹、羿、帝江等神仙之所以能長生久視，「是由於食玉膏，飲沆瀣，漱正陽，含朝露」。但漢人對西方崑崙山的詳細情況所知甚少。《莊子·天地篇》有「黃帝游乎赤水之北，登乎崑崙之丘」的零星記載;賈誼在《新書，修政》中也曾提及堯帝身涉流沙，經崑崙山到蔥嶺以西會見西王母;《山海經》中的《西山經》《海內西經》《大荒西經》中也有一些崑崙山的描述，但也僅僅止於此而已。張騫通西域為漢武帝帶來了新的希望。