汗血宝马的传说最早始于汉武帝时期，汉使张骞两次出使西域带来了有关西域诸国的情报，其中就包括大宛宝马的传说。
汉武帝元鼎四年(公元前113年)秋，有个名叫“暴利长”的敦煌囚徒，在当地捕得一匹汗血宝马献给汉武帝。汉武帝得到此马后，欣喜若狂，称其为"天马"。并作歌咏之, 歌曰：“太一贡兮天马下，沾赤汗兮沫流赭。骋容与兮跇万里，今安匹兮龙为友。”仅有一匹千里马不能改变国内马的品质，为夺取大量“汗血马”，中国西汉政权与当时西域的大宛国发生过两次血腥战争。
最初，汉武帝派百余人的使团，带着一具用纯金制作的马前去大宛国，希望以重礼换回大宛马的种马。来到大宛国首府贰师城(今土库曼斯坦阿斯哈巴特城)后，大宛国王也许是爱马心切，也许是从军事方面考虑(因为在西域用兵以骑兵为主，而良马是骑兵战斗力的重要组成部分)不肯以大宛马换汉朝的金马。汉使归国途中金马在大宛国境内被劫，汉使被杀害。汉武帝大怒， 遂作出武力夺取汗血宝马的决定。公元前104年汉武帝命李广利率领骑兵数万人，行军4000余公里，到达大宛边境城市郁城，但初战不利，未能攻下大宛国，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。汗血马体形好、善解人意、速度快、耐力好，适于长途行军，非常适合用作军马。
引进了“汗血马”的汉朝骑兵，果然战斗力大增。甚至还发生了这样的故事：汉军与外军作战中，一支部队全部由汗血马上阵，敌方人数众多，刮目相看。久经训养的汗血马，认为这是表演的舞台，作起舞步表演。对方用的是矮小的蒙古马，见汗血马高大、纤细、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，但是为什么后来消失无踪。从史料看，当时， 引进的汗血马数量相当大，雌雄比例也比较适中，进行繁殖是可行的。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。在这一过程中，“汗血马”因自身的缺点而造成后人的弃用也是很重要的原因。
汗血马虽然速度较快，但是它体形纤细，相对说起来负重能力不强，在古代冷兵器时代，士兵骑马作战，身批甲胄、手提兵器，总重相当大，更愿意选择粗壮的马匹。并且由于马具的原因，汗血马不能驾辕，而粗壮的蒙古马则无此劣势，最后几乎所有从中亚、西亚引入的种马都归于消亡。