西域對於中原政權來說非常重要，不僅有著巨大的商業利益，更關係到邊疆和甚至內地的安全。如果西域失控，中原地區各民族則會失掉這一條商業大動脈，損失不可不謂慘重。所以在漢代，張騫、班超先後出使西域，其目的也是為了維護和佔據這條交通要道。漢亡以後的很長時間內，中原地區戰亂不已，故此一直無暇西顧。直到隋朝統一，天下重新歸於太平，「通西域」才被再次提到議事日程上來。
「通西域」的計劃是由隋煬帝提出的，並由名臣裴矩具體實施。裴矩是一個傑出的外交人才，他在除掉反隋的北周公主——千金公主中，不但是主要策劃者，而且還兩次親為使臣，冒險奔赴敵營，以外交為名，行用間之實。 裴矩在邊陲一帶成功的間諜活動，為隋朝邊境的穩定，起到了非常重要的作用。因此隋煬帝提出「通西域」的計劃後，第一個想到的就是裴矩。
公元 607 年，裴矩被委以重任，負責西域與張掖及中原地區的邊關貿易。裴矩懂得，要想完成通西域的任務，實現隋煬帝「方勤遠略」和「啖以厚利，導之使入朝」的戰略目標，首先得充分了解西域的現狀，掌握當地的風土人情等資料。
利用通商和出使機會，大量收集情報
自西漢以來，西域地區變化很大：「或地是故邦，改從今號，或人非舊類，因襲昔名。」故此，張騫等前人收集的資料，已經不能滿足當時之需要。中原人士對於這些少數民族政權的了解，顯得非常匱乏。若想重新恢復與西域的聯繫，必須要費盡心思，重起爐灶。裴矩一面多次前往張掖、敦煌一帶，積極與高昌、伊吾等國進行接洽，一面積極利用通商資源廣泛展開間諜活動。在監管邊關貿易期間，西域諸國的商賈經常出入張掖一帶，同中原富商進行貿易活動。這些商賈四處走動，週遊西域諸國，對當地的風土人情、政治面貌等都非常熟悉。
於是，裴矩通過管理關市的職務之便，積極同這些商賈進行密切交往，大量收集那些無法通過直接渠道獲得的情報。在和這些商人的交談中，裴矩經常裝作若無其事的樣子，巧妙變更話題，努力地誘導這些商人說出相關國家的重要情報。
仔細查證，系統匯總和整理情報
裴矩通過商人獲得的資料畢竟不是第一手情報，而且經常還會遇到眾口不一的情況，這就需要他仔細進行核對，將每一條信息仔細查證明白。為此，裴矩付出了大量的心血和汗水，將長期偵察和收集的情報資料進行系統的匯總和整理，然後撰成《西域圖記》三卷。該書涉及西域共四十四國的各類情報，對西域情況有了一個非常詳細地描述。此外，他還「別造地圖，窮其要害」，繪製出其中重要國家山川險要的詳圖，一併呈報隋煬帝。
選定咽喉要地，一戰平定西域
隋煬帝收到裴矩的報告非常高興，他幾乎每天都要召見裴矩，向他仔細詢問西域的情況，探討經略西域的方案。裴矩告訴隋煬帝，中原與西域的隔絕主要是突厥和吐谷渾使然，而西域諸國中，有一些其實一直希望與隋朝結盟，以期共同對付蠻橫的突厥。如果派人聯絡這些國家，讓他們一同出兵，夾擊突厥，那麼不僅突厥和吐谷渾可以被消滅，西域的穩定也能實現。裴矩進一步報告隋煬帝，通往西域的道路主要有北、中、南三條，而這些道路中，伊吾、高昌、鄯善（古樓蘭）是通往西域的門戶，敦煌則是最重要的「咽喉之地」。
裴矩所提出的戰略方針，其實與漢代對付匈奴的策略相差無幾，都是要取得與西域諸國的聯絡，以期實現夾擊對手的目的。這既是裴矩長期醞釀思考的結晶，也部分得自歷史經驗。不管如何，裴矩長期努力所獲得的情報，在經略西域方面顯出巨大成效。
公元 609 年，即隋煬帝大業五年，根據裴矩所報告的情報，隋煬帝派柳武率領大軍大舉進攻吐谷渾。吐谷渾國王倉促之間來不及應戰，只得舉國投降，這很好地證明了裴矩所獲情報的重要性。
此役過後，裴矩進一步受到重用。隋煬帝認為裴矩很有「綏懷之略」，立即提升他為銀青光祿大夫。為了鞏固前期成果，隋煬帝再對西域增兵，終於實現了「西域諸藩，往來相繼」。
據《隋書》記載，就在這一年，隋煬帝西巡時， 「高昌王、伊吾設等，及西番胡二十七國」夾道迎接。經過裴矩努力，大業年間，西域的高昌、党項、康國、安國、石國、焉耆、龜茲、疏勒、于闐等 20 餘國，先後「遣使貢方物」，與隋建立朝貢關係。這其中，裴矩功不可沒。