“行国”，曾在敦煌一带游牧，受过大月氏的攻击。后来匈奴支持乌孙远袭大月氏，大月氏被迫迁到阿姆河畔，而乌孙却在伊犁河留住下来。
自从大月氏到了阿姆河，不仅用武力臣服了大夏，由于新的国土十分肥沃，物产丰富，并且距匈奴和乌孙很远，外敌寇扰的危险已大大减少，改变了态度，逐渐由游牧生活，改向农业定居，无意东还，再与匈奴为敌。
当张骞向他们提出建议时，他们已无意向匈奴复仇了。加之，他们又以为汉朝离月氏太远，如果联合攻击匈奴，遇到危险恐难以相助。
张骞等人在月氏逗留了一年多，但始终未能说服月氏人与汉朝联盟，夹击匈奴。
在此期间，张骞曾越过妫水南下，抵达大夏的蓝氏城（今阿富汗的汗瓦齐拉巴德）。
张骞在大月氏逗留了一年多，得不到结果，只好在元朔元年（前128年），动身返国。
归途中，张骞为避开匈奴控制区，改变了行军路线。计划通过青海羌人地区，以免匈奴人的阻留。
于是重越葱岭后，他们不走来时沿塔里木盆地北部的
“北道”，而改行沿塔里木盆地南部，循昆仑山北麓的
“南道”。从莎车，经于阗（今和田）、鄯善（今若羌），进入羌人地区。
但出乎意料，羌人也已沦为匈奴的附庸，张骞等人再次被匈奴骑兵所俘，又扣留了一年多。
元朔三年（前126年）初，军臣单于死了，其弟左谷蠡王自立为单于，进攻军臣单于的太子于单。
于单失败逃汉。张骞便趁匈奴内乱之机，带着自己的匈奴族妻子和堂邑父，逃回长安。
这是张骞第一次出使西域。从武帝建元三年（前138年）出发，至元朔三年（前126年）归汉，共历十二年。
张骞出使时带着100多人，历经13年后，只剩下他和堂邑父，还有他的匈奴妻子三个人回来。
这次出使，虽然没有达到原来的目的，但对于西域的地理、物产、风俗习惯有了比较详细的了解，为汉朝开辟通往中亚的交通要道提供了宝贵的资料。