公元前104年汉武帝命李广利率领骑兵数万人，到达大宛边境城市郁城，但并未攻下，只好退回敦煌。回来时人马只剩下十分之一二。3年后，汉武帝再次命李广利率军远征，带兵6万人，马3万匹，牛10万头，还带了两名相马专家前去大宛国。此时大宛国发生政变，与汉军议和，允许汉军自行选马，并约定以后每年大宛向汉朝选送两匹良马。汉军选良马数十匹，中等以下公母马3000匹。经过长途跋涉，到达玉门关时仅余汗血马1000多匹。

　　从汉朝一直到解放前，甘肃山丹县一直是大军马场，汗血马、乌孙马、大宛马的引进繁殖都曾在这里进行。刘少伯教授说，中国自古很讲究马的选种、杂交。汗血马体形好、听话、快速、适于长途行军。曾有这样的史话，汉军与外军作战中，汗血马上阵，敌方人数众多，刮目相看。久经娇养的汗血马，认为这是表演的舞台，作起舞步表演。对方用的是蒙古马，见汗血马高大、清细、勃发，以为是一种奇特的动物，不战自退。汗血马从汉朝进入我国一直到元朝，曾兴盛上千年，但是到后来消失无踪。对此王铁权认为，引进的汗血马有公马也有母马，进行繁殖是可行的，引入汗血马的是汉武帝，而到唐代末年仍然存在，但是由于中国的地方马种在数量上占绝对优势，任何引入马种，都走了以下的模式：引种—杂交—改良—回交—消失。

　　郑亦辉教授认为，汗血马虽然速度较快，但是它体形纤细，在古代冷兵器时代，大将骑马作战更愿意选择粗壮的马匹，这也是汗血马在中国消失的原因。同时，古代作战用的马匹多数被阉割，使一些优秀的战马失去了繁殖后代的能力。