漢代我國造船技術已經成熟。最能說明漢代造船技術高超的是“樓船”。樓船是水軍的代稱，也是對戰船的通稱，如把水兵稱為樓船卒、樓船士，水軍將校稱為樓船將軍、樓船校尉等。元狩三年（公元前120年），漢武帝下令在長安城西南挖建了方圓40裏的昆明池，在池中建造樓船。船上能起高樓，所以叫樓船。這是漢代重要的戰船船型。樓船秦時已有，漢代時，其規模、形制均較秦時大得多，它的大量出現是漢代造船業高度發展的重要標誌。據《史記·平準書》記載：“是時，越欲與漢用船戰逐，乃大修昆明池，列觀環之，造樓船，高十余丈，旗幟加其上，甚壯。”樓船體勢高大，上面有三個樓層，第壹層叫“廬”，“像廬舍也”；第二層，即“其上重寶曰飛廬，在上，故曰飛也”；第三層，“又在上曰爵（雀）室，於中候望之如鳥雀之警示也”（劉熙《釋名》）。廬、飛廬、雀室，這三層每層都有防禦敵人弓箭矢石進攻的女墻，女墻上開有射擊的窗口，為了防禦敵人的刀槍火攻，有時船上還蒙上皮革等物。樓船上設備齊全，已使用纖繩、楫、櫓、帆等行駛工具。樓船的四周還插滿戰旗，威武雄壯。有時，昆明池中有近百艘高大的樓船。漢代，壹次戰役就能出動樓船200O多艘，水軍20萬人。作戰時，艦隊配備有各種作戰船只。位於最前列的戰船叫“先登”；還有狹而長的沖擊敵船的戰船“艨艟”；有又輕又快如奔馬的赤色快船叫“赤馬”；此外，有上下都用雙層板的叫“檻”，四面設板防禦矢石，其內如牢檻的重武裝船。還有主力戰艦露棧、冒突、戈船等等。樓船、戈船都是大戰船，都在500斛以上，船上還有小屋，叫“斥候”，以觀察敵人進退。300斛的叫“■”。200斛以下叫艇，其行徑梃，壹人所行也。還有“艆■”與“■”（■）等都是航海大船。此外還有更大的船，如豫章大舡〔xiāng鄉，又讀chuān船〕上面起宮殿，可載萬人。“萬人”也許太誇張了。即使載“千人”，載重量也已達90—100噸了。
漢代造船的數量很多。當時所造的船是以長度“丈”來計算的，有些大商人壹家就有船1000丈。
從考古發掘中也可證明漢代造船業的發達和造船技術的先進。1973—1974年間在湖北江陵鳳凰山上西漢墓中出土了木質船模，長71厘米，中部最寬處為10.5厘米，頭部較窄，尾部稍寬，底部平坦呈梭形，兩端呈流線型上翹。與船模同時出土的木簡中也有記載舟船的資料。
1951—1952年，在長沙發掘的西漢203號墓中發現壹只兩頭小、中間大，船形狹長的船模，有16支劃槳，船模兩側邊沿及首尾甲板上都有規則的釘眼。說明這種船已采用當時世界上先進的釘接技術了。
1955年，在廣州郊外的東漢墓槨中出土了壹只陶制船模，船分前中後三艙，艙上都有蓋頂，船首兩旁有槳架三根，船艙有橫架梁櫓八根，船的兩側設有撐篙用的邊走道，有舵錨，是壹只有部分甲板的中型內河客貨船。
1975年在廣州發掘出壹處規模巨大的古代造船工場遺址，發現了三個大船臺，可同時建造數艘重五六十噸的木船。據考證，這是秦漢時期的造船遺址。此外，在川、陜、閩、浙、贛也有秦漢造船工場。
西漢有很多水師基地。水師常備軍皆駐紮在沿江傍海各要地，屬於所在郡守統轄。西漢的水師主要基地有豫章（江西南昌）、潯陽（江西九江壹帶）、廬江（安徽安慶）、會稽（江蘇蘇州）、句章（浙江余姚錢塘江口杭州灣處）、博昌（山東博興入萊州灣處）等處。廬江、會稽等郡同時也都是重要的造船基地。
漢武帝憑借其強大的水師完成了對東甌（今浙江省東南部）、閩越（福建部分地區）、南越（廣東廣西部分地區）等地方封建割據政權的統壹，鞏固了海疆，為東南與南方沿海航路的暢通打下了基礎，從而開辟了海上絲綢之路。
漢武帝還曾七次巡海，不但年矩很近，有時壹年壹次，而且直到他死去的前兩年，在69歲高齡時還在巡海。
第壹次巡海：元封元年（公元前110年）春正月，漢武帝首次東巡海上。至東萊（今山東掖縣），齊人趁機上言海上故事者不下萬人。他派出了與徐福東渡規模相等的數千人的大船隊探尋通日本之路。甚至要親自率船隊出海赴蓬萊求仙人。經群臣苦諫才罷。隨後他便沿渤海巡行到碣石，向東巡行到遼西，後於五月回都城長安。
第二次巡海：元封二年（公元前109年）春正月，僅距第壹次巡海六個月，武帝再巡東萊留居數月，求神仙無所見。四月回長安。秋，派左將軍荀彘〔Zhì治〕從遼西出兵，樓船將軍楊仆率將水軍5萬從山東渡渤海水陸夾攻朝鮮。這次兩路進軍路線與武帝第壹次巡行東萊和赴遼西路線相同。可知這次巡海仍為開通對日航線。次年，由於朝鮮統治集團內部分裂，衛氏朝鮮亡。武帝在衛氏朝鮮統治區設真番（今朝鮮開城壹帶）、臨屯（今朝鮮鹹鏡南道南部）、樂浪（今朝鮮平壤南）、玄菟〔tù兔〕（今遼寧清源附近）四郡，以開拓海外航路。此後，中日航線的中間障礙（朝鮮）被打通，漢人大量遷徙到朝鮮、日本，倭人也能經朝鮮來中國。
第三次巡海：元封五年（公元前106年）冬，武帝先南巡江西、湖南長江中下遊造船基地，再從潯陽（今江西九江、湖北黃梅壹帶）率壹只大船隊“自潯陽浮江，射蛟江中，獲之”。順江而下，到安慶視察了安慶以下菜子湖口的樅陽（安徽樅陽）造船基地，又增添船艦及水兵然後“舳艫〔zhúlú逐盧〕①千裏，薄（通泊）樅陽而出”，順江而下，出長江口，入東海，沿海北上至瑯邪。三月，返至泰山，四月回長安。對長江下遊及沿海來說，廬江（安徽安慶及樅陽壹帶）水師基地比潯陽（江西）水師基地更為重要。
第四次巡海：元封六年（公元前105年）十月，武帝東巡至海上，查元封元年派遣出海尋仙船之下落，因未見返航，再派第二批船隊出海東渡。
第五次巡海：太初三年（公元前102年）春正月，武帝又東巡海上求神仙並了解出海船隊情況，仍未見返航。四月，封泰山，禪石閣（在泰山下，方士以為仙人之閣），還長安。
第六次巡海：太始三年（公元前94年）二月，武帝又東巡，求神仙，至瑯邪，然後渡海到成山、芝罘，“渡大海而還”。
第七次巡海：征和四年（公元前89年）春正月，武帝最後壹次巡海至東萊，欲親自浮海求神山，群臣諫阻不聽，適逢海上大風十余日，海水沸湧，樓船不能出港，只得返回。三月，武帝追悔以往的錯誤，采納了田千秋的建議，取消了諸方士求神仙之事。之後，武帝每對群臣自嘆：“從前愚惑，為方士所欺。天下豈有仙人？全是妖妄，還是節食服藥，少得點病就行了。”
漢武帝極力開辟海上交通，致力於海上各國往來。在漢武帝的努力下，漢朝終於先後開辟三條重要的海上航線。
1.北起遼寧丹東，南至廣西白侖河口南北沿海航線。
2.從山東沿岸經黃海通向朝鮮、日本。
3.海上絲綢之路：徐聞、合浦航線。
漢武帝於建元三年（公元前138年）、元狩四年（公元前119年）兩次派張騫（？—公元前114年）出使西域。開辟了中西交通貿易通道——陸上“絲綢之路”。
我國自古以絲綢（Seres）聞名於世，古希臘人把絲叫作ser，就是從“絲”字讀音而來的，“Seres”（制絲的人）以後被引申為產絲的地方——中國。古希臘人曾把中國稱為賽裏斯（seres）。絲綢之路開辟後，中國絲綢遠銷至大秦（即羅馬帝國），但要經過亞洲西部古國安息（領有今伊朗高原和兩河流域）商人轉銷。羅馬人希望能找到海上通道至中國。漢武帝時，大秦國曾入貢。元封三年（公元前108年）大秦國貢花蹄。其色駿，高六尺，尾環繞其身，角端有肉，蹄如蓮花，善走多力①。
漢代的帆船開辟了從南海通往印度洋的航線，這是我國歷史上的第壹條遠洋航線，也是世界上最早的海外貿易。
我國古代文獻中關於南海、印度洋上的航路第壹個較完整的記錄見於《漢書·地理誌》：“自日南障塞（郡比景，今越南順化靈江口）、徐聞（今廣東徐聞縣）、合浦（今廣西合浦縣）航行可五月，有都元國（蘇門答臘）；又船行可四月，有邑盧沒國（今緬甸勃固附近）；又船行可二十余日，有諶離國（今緬甸伊洛瓦底江沿岸）；步行可十余日，有夫甘都盧國（今緬甸伊洛瓦底江中遊卑謬附近）；自夫甘都盧國船行可二月余，有黃支國（今印度馬德拉斯附近）；民俗略與珠崖相類。其州廣大，戶口多，多異物。自武帝以來皆獻見。有譯長，屬黃門，與應募者俱入海，市明珠、壁流離、奇石異物、賫黃金雜繒而往。所至，國皆稟食為耦，蠻夷賈船，轉送致之，亦利交易，剽殺人，又苦逢風波溺死，不者數年來還。大珠至圍二寸以下，平帝元始，王莽輔政，欲耀威德，厚遺黃支王，令遣使獻生犀牛。自黃支船行可八月，到皮宗（今馬來半島克拉地峽的帕克強河口）；船行可二月，到日南（今越南中部）、象林（今越南廣南濰川南）界雲。黃支之南有已程不國（今斯裏蘭卡），漢之譯使自此還矣。”
這是我國海船經南海，通過馬六甲海峽在印度洋航行的真實寫照。即自廣東徐聞、廣西合浦往南海通向印度和斯裏蘭卡，以斯裏蘭卡為中轉點。中國從此處可購得珍珠、璧琉璃、奇石異物等。中國的絲綢（雜繒）等由此可轉運到羅馬，從而開辟了海上絲綢之路。
據古羅馬學識淵博的科學家普林尼（公元23—79年）所著《自然史》說，羅馬愷撒時代今斯裏蘭卡島的拉切斯等四人從海道出使羅馬，據拉切斯對羅馬人說，他父親曾親自到過中國。還說中國和羅馬都與斯裏蘭卡有直接往來。普林尼還介紹說羅馬貴族“投江海不測之深，以撈珍珠”。羅馬貴族把珠寶除留給自己享用外，還以它們“遠赴賽裏斯（中國）以換取衣料（絲綢）”。“據最低計算，吾國（指羅馬）之金錢每年流入印度、賽裏斯及阿拉伯半島者不下壹萬萬賽司透司（Sesterces）。”①只有多次海船往返，才能把大量絲綢運至羅馬以換取“奇石異物”，才能達到壹億賽司透司的貿易額。
至東漢桓帝延熹九年（公元166年），“大秦王丹敦遣使自日南徽外，獻象牙、犀角、玳瑁，始乃壹通焉。”（《後漢書·西域傳》）這是中國同歐洲國家直接友好往來的最早記錄。這種友好往來，突破了斯裏蘭卡的中轉，是接通了海上遠洋東西航線直接進行的。
漢代造船航海業的發展也說明了航海知識的豐富。在指南針尚未能應用於航海的漢代，舟師只能憑經驗觀察星象特別是北鬥星與北極星來定出航向方位。“夫乘舟而惑者，不知東西，見鬥極則寤矣。”（《淮南子·齊俗》）在氣象變化上，漢代已知觀測風向，作出判斷，已知利用季風航海。風的順逆至關重要。順水行船，再加順風，航行快速安全，如是逆水行船，再加逆風，航行緩慢又容易發生危險。舟師都非常重視這種隨季節而變向、定期而至的季風。
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