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虽然在中国正史的记录中，汉代外交家张骞正式开通丝绸之路的事迹被誉为“凿空”（《史记》卷一二三《大宛列传》）。但是，从新石器时代陶器器型和纹饰的特点，已经可以看到早期中西文化交流的相关迹象。小麦、家马和制车技术的由来，有自西而东的线索。一些古希腊雕塑和陶器彩绘人像表现出所着衣服柔细轻薄，因而有人推测公元前5世纪中国丝绸已经为希腊上层社会所喜好。
西周王朝和东周秦国以至后来的秦王朝，都曾经在关中中部今陕西西安附近地区设置行政中心。西周都城丰镐和秦都咸阳，在早期中西交通的开创事业中均曾据于重要的地位。
西周中期周穆王时代，史传这位君王向西北远行，创造了黄河流域居民开拓联络西方的交通道路的历史记录。《左传·昭公十二年》说“昔穆王欲肆其心，周行天下”。《竹书纪年》也有周穆王西征的明确记载。司马迁在《史记·秦本纪》和《赵世家》中，也记述了造父为周穆王驾车西行巡狩，见西王母，乐而忘归的故事。晋武帝时，有人在汲郡盗掘战国时期魏王的陵墓，从中得到简牍数十车。后来经过学者整理，获古书75篇，包括《竹书纪年》《穆天子传》等重要文献。《穆天子传》记载周穆王率领有关官员和七萃之士，驾乘八骏，由最出色的驭手造父等御车，由伯夭担任向导，从宗周出发，经由河宗、阳纡之山、西夏氏、河首、群玉山等地，西行来到西王母的邦国，与西王母互致友好之辞，宴饮唱和，并一同登山刻石纪念，又继续向西北行进，在大旷原围猎，然后千里驰行，返回宗周的事迹。许多研究者认为，周穆王西巡行程的终极，大致已经到达中亚吉尔吉斯斯坦的草原地区。有的学者甚至推测，穆天子西行可能已经在欧洲中部留下了足迹。与《穆天子传》同出于汲冢的《竹书纪年》通常被看作信史。而关于《穆天子传》的性质，历来存在不同的认识。有人曾经将其归入“起居注类”，有人则列入“别史类”或者“传记类”中。大致都看作历史记载。然而清人编纂的《四库全书》却又将其改隶“小说家类”。不过，许多学者注意到《穆天子传》中记录的名物制度一般都与古代礼书的内容大致相合，因此认为内容基本可信。可能正是出于这样的考虑，《四部丛刊》和《四部备要》仍然把《穆天子传》归入“史部”之中。对于《穆天子传》中“天子西征至于玄池”的文句，刘师培解释说，“玄池即今咸海。”至于今哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦之间，而“下文苦山、黄鼠山均在其西”。刘师培又说，“今咸海以西，波斯国界也。”（《穆天子传补释》）顾实对于穆天子西征路线又有较为具体的说明。他推定周穆王西至甘肃，入青海，登昆仑，走于阗，登帕米尔山，至兴都库什山，又经撒马尔罕等地，入在今伊朗地方的西王母之邦。又行历高加索山，北入欧洲大平原。在波兰休居三月，大猎而还。顾实认为，通过穆天子西行路线，可以认识上古时代亚欧两大陆东西交通之孔道已经初步形成的事实（《穆天子传西征讲疏》）。这当然只是一种意见。但是西周时期黄河中游地区交通西方的尝试，确实有历史遗迹可寻。云塘西周骨器制作遗址出土骆驼骨骼。位于丰镐的张家坡墓地出土玉器数量众多，玉质优异，制作精美。据检测，多为透闪石软玉的材料来自多个产地。上村岭M2009出土的724件（组）玉器，经鉴定，可知大部分为新疆和田玉。当时玉器东来的道路应当是畅通的。大致正是在周穆王时代前后，随葬车马与主墓分开，整车随马埋葬，舆后埋殉葬人的传统葬俗发生了变化，改变为将随葬的车辆拆散，将轮、轴、辕、衡、舆等部件陈放在主墓内，而将驾车马匹另行挖坑埋葬的形式
。这种葬俗可能更突出地表现了墓主和车辆的密切关系。这些历史迹象，或许也与周穆王时代崇尚出行的风习有关。
作为周穆王西行出发点的宗周，可以看作前张骞时代中西交通线路的起点。
司马迁笔下为周穆王驾车的造父，是秦人的先祖。作为秦人在交通史上活跃表现之标志性符号的造父，后来以“御官”身份，姓名用以命名天上星座（《晋书》卷一一《天文志上》）。有意思的是，传东方朔《海内十洲记》写道，西王母告诉周穆王其国度与周王朝的空间距离：“咸阳去此四十六万里。”这里不说“宗周”或者“丰镐”而说“咸阳”，是因为秦都咸阳在中西文化交流的交通体系中占有重要位置。商鞅变法，秦自雍迁都咸阳，确定了在关中中心方位领导农耕发展和东向进军的优胜条件，也同时继承了丰镐王气。秦人与西北民族有密切的交往，于是东方人以为“秦与戎翟同俗”（《史记》卷四四《魏世家》），因而“夷翟遇之”（《史记》卷五《秦本纪》）。秦墓出土的“铲脚袋足鬲”，有学者认为体现了“西北地区文化因素”。
战国中期以后出现并成为墓葬形制主流的洞室墓，也被判定“并不是秦文化的固有因素”。有学者认为“可能是秦人吸收其他古文化的结果”
。其渊源大致来自西北甘青高原。源自更遥远地方的文化因素对秦文化风格的影响，突出表现于黄金制品在墓葬中的发现。马家塬墓地埋葬车马的特殊装饰，也显示了从未见于中原文化遗存的审美意识和制作工艺。至于秦文化对遥远的西北方向的影响，我们看到，哈萨克斯坦巴泽雷克5号墓出土了织锦刺绣，其风格表明来自中国。在这一地区公元前4世纪至前3世纪的墓葬中，还出土了有典型关中文化风格的秦式铜镜。史载西汉时匈奴人使役“秦人”，颜师古解释说：“秦时有人亡入匈奴者，今其子孙尚号‘秦人’。”（《汉书》卷九四上《匈奴传上》）西汉时西域地方也使用“秦人”称谓，颜师古注：“谓中国人为秦人，习故言也。”东汉西域人仍然称汉人为“秦人”。
其实，匈奴人使用的“秦人”称谓，应当理解为秦人经营西北，与草原民族交往的历史记忆的遗存。有的学者认为，“CHINA”的词源，应与“秦”的对外影响有关。实现统一之后的秦王朝对西北方向的特别关注，还表现“有大人长五丈，足履六尺，皆夷狄服，凡十二人，见于临洮”，于是“销天下兵器，作金人十二以象之”（《汉书》卷二七下之上《五行志下之上》）。“金人十二，重各千石，置廷宫中”，成为咸阳宫的重要景观。
咸阳继承了丰镐的作用，承担了联系中西交通的主导责任。此后，汉唐长安也同样是在这一地区，建设了表现出充沛的进取精神和能动力量的丝绸之路的东端起点。