浩瀚无垠的塔克拉玛干沙漠西部受西北风的影响，沙丘向东南移动；东部受东北风影响，沙丘向西南移动，风沙活动频繁剧烈，不少探险者献出了宝贵的生命。目前，中国科学院新疆生态与地理研究所研究员樊自立等通过史料研究揭开了塔克拉玛干沙漠古代交通之谜。从汉代开始，有记载的僧侣、商贾、使者、官吏、将士等，穿过塔克拉玛干沙漠的路线大致有五条。
　　丝绸之路南道
　　《汉书·西域传》记载：“自玉门阳关出西域有两道，从鄯善傍南山北，波河西行至莎车为南道……自车师前王庭随北山，波河西行至疏勒为北道。”汉代丝绸之路的北道，由吐鲁番经焉耆，沿天山南麓到喀什，其间没有沙漠阻隔。南道的路线即在塔克拉玛干沙漠南缘，它所经过的地区有鄯善(今若羌)、且末，精绝、抒弥、于阗(今和田)及莎车。古且末在今且末北沙漠中，精绝在今民丰北130公里处的尼雅遗址，抒弥在今于田和策勒县境。
　　《汉书》中并没有记载这条路上有沙漠，但是到了魏晋南北朝时，《北史》有这样一段记载：“风之所至，唯老驼预知之，即嗔而聚立，埋其口鼻于沙中，人每以为候，亦即将毡拥蔽鼻口。其风迅驶，斯须过尽，若不防者，必至危毙。”骆驼被誉为“沙漠之舟”，是古代沙漠地区主要交通工具，它对沙漠地区天气变化十分敏感，能预测到风沙的到来，人可借此信号来防御。
　　到了唐代，沙漠化又进一步向南发展，按《大唐西域记》记载，由蓖靡川(今克里雅河)到尼壤(古精绝)至且末之间的道路也大部分是在塔克拉玛干沙漠南缘中通过，“蓖靡川东入沙碛行二百余里至尼壤城……由此东行人大流沙，聚散随风，人行无迹，遂多迷路，四远茫茫，莫知所指，是以往来者，聚遗骸以记之。乏水草，多热风。风起则人畜昏迷，因以成病”。
　　这段记述，如实地反映了流动沙漠地区交通困难，没有固定的道路，行人只好将捡来的遗骨堆积起来记路，由此可见在千年以前，穿过这段沙漠丧生的人畜不少，这应该是塔克拉玛干沙漠被称为“死亡之海”的最初由来。
　　姑墨－于阗道
　　《汉书·西域传》记载：“于阗国，王治西城……北与姑墨接。”姑墨，即今阿克苏，于阗为今和田。并载“姑墨国，王治南城，南至于阗马行十五日”。
　　《新唐书·地理志》记载，贞元宰相贾耽从边州人四夷道里记中说：“自拔换南而东，经昆岗，渡赤河，西南经神山、睢阳、碱泊，以南经疏树，九百三十里至于阗城。”拔换即今阿克苏，昆岗不明所指，赤河就是塔里木河，再西南逆和田河而上神山，神山即今麻扎塔格之红白山，睢阳、碱泊，疏树不明所指，但贾耽告诉我们由阿克苏至和田为930唐里，按黄盛璋先生编制的《历代度量衡换算表》，一唐里为540米计，则折合503公里，这与今天由阿克苏到和田的里程520公里大致吻合。
　　和田河发源于昆仑山，是唯一能穿过塔克拉玛干沙漠的河流，两岸植被较好，不需沙漠之舟骆驼，马可以行走，是连接塔里木盆地南北两缘绿洲的最佳通道，古代行人较多，麻扎塔格上古堡和烽燧台就横在这条交通线上，是于阗北境南北交通的要冲，有驻军防守。
　　坎城－神山堡－疏勒道
　　19世纪末，斯文·赫定在和田一带探险，收集到一些于阗文书，其中第24号是一份于阗文和汉文的双语文书，文书中涉及到从玛扎塔格古戌堡(神山堡)至坎城的交通路线。
　　这份文书，据美国学者蒲立本研究，写成于公元904年。文书中提到的神山堡，应前文贾耽《道里记》中的神山，堡是戍堡，亦即是玛扎塔格古戍堡。文书中告诉我们由神山堡、三铺、濡马屈萨至坎城，是当时的一条交通路线。三铺、濡马屈萨今在何处无从考究。
　　坎城在《新唐书·地理志》中有记载，建德力河是克里雅河，坎城镇的位置是在今克里雅河以西约90里。坎城与《汉书》中的拘弥、宁弥，《洛阳伽篮记》中的捍糜，《大唐西域记》中的媲摩实为一地，即汉代的抒弥国，大致位置在今策勒和于田县境内，但具体是那个遗址还无统一认识，但有一点是肯定的，即在克里雅河与和田河之间过去是有一条路的。
　　由玛扎塔格的神山堡向西到疏勒，据研究还有一条便道或小路，《后汉书-班超传》也有记载。从于阗去疏勒西行的大路为正道，途中要经过莎车，班超这次去疏勒不经莎车而行“闲道”，因为当时莎车国降于龟兹对汉有二心，龟兹则与汉为敌。根据在玛扎塔格山考察，这条“闲道”可能是由其南麓向西，沿古董山、罗斯塔格南麓西行。山麓一带有散生的胡杨、红柳，地下水位在2～3米，并有一条南北向的古河道，从古董山与玛扎塔格之间通过饮水不成问题。
　　古时在大沙漠中能有聚落，说明有水源，也说明有路。成书于16世纪前半期的《中亚蒙兀尔－拉什德史》有这样一段文字记载：“在哈实哈尔(即喀什噶尔)的边界上有一个阿图什(即今阿图什)地区，从阿图什到于阗边界的克里雅和策勒共有一个月路程。”这条路线和上述路线基本上是吻合的。
　　焉耆－于阗道
　　《佛国记》中记载了晋代高僧法显去天竺(印度)求经的路线，他从长安出发经过河西走廊的张掖、敦煌，到达位于罗布泊地区的鄯善，记载当时罗布泊以东三龙沙(库姆塔格沙漠)沙漠，“上无飞鸟，下无走兽，遍望极目，莫知所拟，唯以死人枯骨为标识耳”。
　　依今天的地势看，当时法显经过的路线是由焉耆先到沙雅，过塔里木河平原。当时塔里木河河网密布，中国科学院考古研究所研究员黄文弼先生曾在塔里木河南岸沙漠发现三条干河道，并有烽火遗渣、灶灰土，陶片为红色，当为唐代遗物，说明在唐之前必有人类活动。然后由沿克里雅河分出西支南行，当时克里雅河与塔里木河相连，和田河向东分出一个叉流，这个叉流与克里雅河相距不远或曾交汇，河旁有遗址，曾发现古代遗物很多，再由和田河的这条又流到玛扎塔格，然后又由玛扎塔格沿和田河向南到达当时于阗。顺着这条路线走虽有沙漠分布，但沿途多有河道，不会断水。根据现存历史文献记载，法显是我国第一个从东北向西南穿过塔克拉玛干沙漠的人。
　　抒弥－龟兹道
　　《西域水道记》记载，“克勒底雅河北流三百里人大河”。“克勒底雅河”即克里雅河，“大河”即塔里木河。据测定，克里雅河最尾端胡杨的年代，证实克里雅河西支大约在400年前曾流入塔里木河，于是，在古代沿克里雅河形成一条南北贯通塔克拉玛干的交通路线就成为可能。
　　《汉书·西域传》记载：“抒弥国王治抒弥城……东北与龟兹、西北与姑墨接。”抒弥国在今于田、策勒一带，龟兹国在今库车、沙雅一带，两国南北相连。
　　公元前101年即汉武帝太初四年，贰师将军李广利伐大宛归来，“还过抒弥，抒弥谴太子赖丹为质与龟兹，广利责龟兹曰：外国皆臣属于汉，龟兹何以得受抒弥质?即将赖丹入至京师。”这样李广利到龟兹带赖丹人京师和赖丹质于龟兹的去路，就有可能沿着克里雅河这条路线。1910年的《新疆图志》中也曾写到克里雅(于田)与沙雅之间有交通来往。
　　谢彬的《新疆游记》中详细记载了这条路的通行站点和里程，1896年，斯文·赫定南北向穿越塔克拉玛干沙漠，就是沿克里雅河走，在沙漠中还可找到可供饮用的水。