汗血寶馬的傳說最早始於漢武帝時期，漢使張騫兩次出使西域帶來了有關西域諸國的情報，其中就包括大宛寶馬的傳說。
漢武帝元鼎四年(公元前113年)秋，有個名叫「暴利長」的敦煌囚徒，在當地捕得一匹汗血寶馬獻給漢武帝。漢武帝得到此馬後，欣喜若狂，稱其為"天馬"。並作歌詠之， 歌曰：「太一貢兮天馬下，沾赤汗兮沫流赭。騁容與兮跇萬里，今安匹兮龍為友。」僅有一匹千里馬不能改變國內馬的品質，為奪取大量「汗血馬」，中國西漢政權與當時西域的大宛國發生過兩次血腥戰爭。
最初，漢武帝派百餘人的使團，帶著一具用純金製作的馬前去大宛國，希望以重禮換回大宛馬的種馬。來到大宛國首府貳師城(今土庫曼斯坦阿斯哈巴特城)後，大宛國王也許是愛馬心切，也許是從軍事方面考慮(因為在西域用兵以騎兵為主，而良馬是騎兵戰鬥力的重要組成部分)不肯以大宛馬換漢朝的金馬。漢使歸國途中金馬在大宛國境內被劫，漢使被殺害。漢武帝大怒， 遂作出武力奪取汗血寶馬的決定。公元前104年漢武帝命李廣利率領騎兵數萬人，行軍4000餘公里，到達大宛邊境城市郁城，但初戰不利，未能攻下大宛國，只好退回敦煌，回來時人馬只剩下十分之一二。
3年後，漢武帝再次命李廣利率軍遠征，帶兵6萬人，馬3萬匹，牛10萬頭，還帶了兩名相馬專家前去大宛國。此時大宛國發生政變，與漢軍議和，允許漢軍自行選馬，並約定以後每年大宛向漢朝選送兩匹良馬。漢軍選良馬數十匹，中等以下公母馬3000匹。經過長途跋涉，到達玉門關時僅餘汗血馬1000多匹。汗血馬體形好、善解人意、速度快、耐力好，適於長途行軍，非常適合用作軍馬。
引進了「汗血馬」的漢朝騎兵，果然戰鬥力大增。甚至還發生了這樣的故事：漢軍與外軍作戰中，一支部隊全部由汗血馬上陣，敵方人數眾多，刮目相看。久經訓養的汗血馬，認為這是表演的舞台，作起舞步表演。對方用的是矮小的蒙古馬，見汗血馬高大、纖細、勃發，以為是一種奇特的動物，不戰自退。
汗血馬從漢朝進入我國一直到元朝，曾興盛上千年，但是為什麼後來消失無蹤。從史料看，當時， 引進的汗血馬數量相當大，雌雄比例也比較適中，進行繁殖是可行的。但是由於中國的地方馬種在數量上佔絕對優勢，任何引入馬種，都走了以下的模式：引種——雜交——改良——回交——消失。在這一過程中，「汗血馬」因自身的缺點而造成後人的棄用也是很重要的原因。
汗血馬雖然速度較快，但是它體形纖細，相對說起來負重能力不強，在古代冷兵器時代，士兵騎馬作戰，身批甲冑、手提兵器，總重相當大，更願意選擇粗壯的馬匹。並且由於馬具的原因，汗血馬不能駕轅，而粗壯的蒙古馬則無此劣勢，最後幾乎所有從中亞、西亞引入的種馬都歸於消亡。