1994年，科研人员开始进行防沙绿化先导试验，利用地下水造林，并筛选出柽柳、沙拐枣、梭梭等一批适应沙漠环境的造林树种。

1999年完成生物防沙试验工程，2001年建成防护林生态示范工程，为实现沙漠公路的全线绿化奠定了基础。2003年7月，总投资2.2亿元的沙漠公路绿化工程开工建设。

塔里木沙漠公路防护林生态工程全线采用咸水滴灌造林技术，设计年耗水总量550万立方米；防护林生态工程栽植苗木总量达到1800余万株，林带总面积3000余公顷。这条绿化带的建成，带动了沙漠公路客流的增长，饭馆、旅社、商铺等纷纷在沿途落户，塔里木盆地的野生动物也开始沿着这条绿色通道迁移和繁殖。

沙漠四周，沿叶尔羌河、塔里木河、和田河和车尔臣河两岸，生长着密集的胡杨林和树柳灌木，形成“沙漠绿岛”。特别是纵贯沙漠和阗河两岸，长生芦苇、胡杨等多种沙生野草，构成了沙漠中的“绿色长廊”，“长廊”内流水潺潺，绿洲相连，林带中住着野兔、小鸟等动物，亦为“死亡之海”增添了一点生机。