塔克拉瑪幹沙漠，地處新疆南疆的塔裡木盆地，是中國最大的沙漠，也是世界第十大沙漠，世界第二大流動沙漠。沙漠平均年降水不超過100毫米，最低僅有3－4毫米，而平均蒸發量卻高達2500～3400毫米。由於其極端乾旱，沙漠中很難存活動植物，被稱為死亡之海。然而在這樣的死亡之海中，卻存在著貫穿南北的沙漠公路。
「死亡之海」一詞來自於瑞典的探險家斯文·赫定，他進入塔克拉瑪幹沙漠時曾說：「從沒有哪個白人的腳觸到大地的這部分，到處我都是頭一份。」他多年的探險經驗讓他十分自信，然而在接下來的探險中，他的探險隊處處碰壁，僅剩他一人爬到和田河幾近乾涸的河道，幸運的是他尋找到一些水源，保住了性命。在他走出沙漠後，他給塔克拉瑪幹沙漠冠以「死亡之海」的稱號。
在上個世紀的七八十年代，我國地質勘探部門在塔裡木盆地中發現了豐富石油資源，中國當時處於改革開放的關鍵節點，需要巨大的能源支持。能源需要運輸，但在當時沙漠沒有一條路可以運輸。油田工作人員初期用沙漠車運送採挖器械和生活物資，成本巨大、效率卻很低低，沙漠公路的修建提上日程。
塔克拉瑪幹沙漠夏季白天極其炎熱，沙丘表層溫度達60~ 70攝氏度；夜晚氣溫則會降至零下10攝氏度以下，巨大的溫差使得巖石風化十分嚴重，在這樣的環境中修建公路十分不易。1989年，新疆交通科學研究所道路研究室副主任李志農，他和多位專家一起研究如何修建沙漠公路。經過反覆考察，綜合研究判斷，在沙漠中規劃3條線路，而計劃最先修建的第一沙漠公路，北起314國道輪臺縣東，經輪南油田、塔裡木河、肖塘和塔中4油田，南至和田地區民豐縣與315國道。
1991年5月，《塔裡木沙漠石油公路工程技術研究可行性報告》經過專家組論證通過；
報告指出塔裡木沙漠石油公路在世界上流動性最大的塔克拉瑪幹沙漠腹地修建。沿線沙質鬆散，揚沙起塵頻率高，風沙流輸沙量大，地質地貌條件複雜，沙丘移動速度快。在其中公路需要解決兩個關鍵技術問題：一是增強沙基穩定性；二是防治風沙危害。
為減少風沙對公路的侵害，在前期選線時就綜合考慮到地形和氣象條件，把握風沙運動的規律和特徵，進行科學地施工建設。李志農強調，建設時需要先修建實驗路段，再把實驗路段的技術和經驗用於其他路段的建設。公路前期規劃準備工作完成，在1993年開始動工修建。
在施工中經過各學科專業人員的研討，採用了振動壓實路基和薄層砂礫＋土工布路面結構方案，有效地增加了沙基的穩定性。對於防治風沙，專家組更是十分重視，他們採用柴、草、樹枝、粘土、板條等材料在沙面上設置各種形式的障蔽物製成機械沙障。
塔克拉瑪幹第一條沙漠公路路基設計寬10米，路面設計寬度為7米，由於該公路採用強基薄面路面結構沙基振動幹壓實和土工布加固沙基的施工工藝及蘆葦防欄和蘆葦方格防沙體系，使得路面十分平整。汽車時速在上面可保持100km/h以上的速度，最高速度可達180km/h。
沙漠公路的貫通，極大地促進了塔裡木盆地油氣勘探開發，有利於新疆經濟發展和政治穩定，同時也為國內外遊客深入塔克拉瑪幹大沙漠腹地，開發沙漠探險旅遊提供良機。
1995年9月，北起輪臺南至民豐，全長552千米，先後由17個科研單位、180多名專家和技術人員參加了技術攻關，在流動沙漠中修築的第一條沙漠公路開通。
修建後的沙漠公路，需要建立長效養護機制。在塔克拉瑪幹中央複合型縱向沙壠區，北部較低矮的新月形沙丘鏈在這裡開始向長條形的巨大複合型縱向沙壠過度。縱向沙壠與東北－西南的風向並行排列，可高達30米左右。
複合型縱向沙壠北端主要屬穹狀沙丘類型，向南則逐漸演變為複合新月形沙丘，沙丘表面布滿的丘脊近似方形，底部深陷3～5米，甚至有深陷達10米的蜂窩狀沙丘，說明這裡除盛行東北風外，風向的局部變化也很劇烈，故此形成了蜂窩狀沙丘多條垂直風向的稜脊。
第一條塔裡木沙漠公路橫穿世界上最大的流動性沙漠塔克拉瑪幹沙漠，在運行中經常受到流沙侵蝕路基路面和沙丘壓埋公路的影響，沙障不能完全解決這個問題。沙漠公路在沙丘間低地起伏延伸，路面最大起伏落差可達25米，路面極易被流沙吞噬。
1994年時，科研人員開始進行防沙綠化試驗，利用地下水造林，並篩選成為防護林生態示範工程，科研人員將此經驗用於沙漠公路全線以實現沙漠公路的全線綠化。工程技術人員裝配了配套完備的防護設施，全線形成阻、固、輸、導、控相結合的完整的防沙體系，在北段公路編扎的蘆葦草方格面積就達2000萬平方米，防護工程量十分巨大。
草方格外側豎立由尼龍網、蘆葦排建造的阻沙柵欄和公路齊長。草方格的規格大部一米見方，根據公路兩側沙丘流動特徵和風信情況因地設防，一般寬度變化在20～100米範圍內。柵欄和草方格隨沙丘起伏綿延，有效地保護了沙漠公路的安全。
2000年7月，國家投資2.2億元進行沙漠公路綠化工程建設。栽種紅柳、沙棗等耐旱沙生植物，在公路兩側營造六條綠色林帶。塔克拉瑪幹沙漠公路被一條綿延起伏的綠帶圍繞保護著。塔裡木沙漠公路綠化工程全線採用滴水灌溉技術，防護林生態工程栽植苗木總量達到1800餘萬，3000餘公頃。這條綠化帶的建成，不僅讓沙漠公路保持通暢，也成為沙漠中一道亮麗的風景線，使塔裡木盆地的野生動物有了遷移和繁殖的綠色通道。
在2007年又修建了第二條縱貫新疆塔克拉瑪幹沙漠的公路，但在經濟交往飛快的時代，這遠遠不夠。總面積十三萬多平方公裡的且末縣為中國第二大縣域，境內沙漠面積約佔縣域面積三分之一。地勢偏遠交通受阻長期制約著當地經濟發展。2017年，第三條沙漠公路的經過第三條沙漠公路的建設修建提上日程 。
該段公路穿越沙漠腹地，施工難度巨大，施工方需要克服無電、無水、無便道、高溫、沙塵暴等困難，攻克沙漠地區風積沙路基填築關鍵技術，推平32處高大沙山，填平28處丘間窪地，共挖填約2700萬立方米沙土。
經過工程技術人員和修建人員的共同努力在2020年9月24日新疆尉犁至且末公路全線貫通，中國第三條穿越塔克拉瑪幹沙漠的沙漠公路將在明年全面開通運營。該沙漠公路位於新疆巴音郭楞蒙古自治州境內，北起尉犁，南至且末，全長約334公裡，途經羅布人村寨，跨越塔裡木河，是繼輪臺-民豐、阿克蘇-阿拉爾-和田兩條沙漠公路之後第三條穿越「死亡之海」的公路。第三條沙漠公路的建設，將使地勢偏遠的交通因素對且末縣的經濟發展制約進一步減小。
死亡之海中的沙漠公路，是中國人徵服沙漠的傑出作品。蜿蜒的沙漠公路極大地支持了我國的經濟建設和能源開發，讓大沙漠煥發生機與光彩。