长女卫长公主（当利公主），是汉武帝和卫皇后的长女，也是汉武帝最喜欢的女儿。汉武帝为求长生不老，派人到处寻访方士。最著名的方士栾大，被封为五利将军、天道将军、地道将军、乐通侯，“赐列侯甲第，僮千人、乘舆斥车马帷帐器物以充其家”，汉武帝还将卫长公主嫁给了他（卫长公主原先嫁给曹寿的儿子平阳侯曹襄，因为丈夫早死，再嫁栾大），后来武帝发现栾大是个骗子，怒火中烧，派人把栾大活活烧死，以泻心头之恨。
从此卫长公主再无事迹见于史料。只知道她的儿子曹宗在“巫蛊之祸”中遇害身亡，汉宣帝时她的孙子曹喜恢复了列侯爵位，这个爵位一直延续到东汉。
鄂邑长公主（盖长公主）刘彻去世后因抚养汉昭帝被封长公主，与燕王刘旦、上官桀、上官安及桑弘羊等合谋诛除霍光，事发后自杀。诸邑公主史记索隐称其母为卫子夫，死于巫蛊之祸。石邑公主史记索隐称其母为卫子夫，生卒年不详。阳石公主（德邑公主），生母不详，死于巫蛊之祸。夷安公主嫁汉武帝姊妹隆虑公主子昭平君。
典故《太平广记》汉武帝幸甘泉宫，驰道中有虫，赤色，头目牙齿耳鼻悉尽具，观者莫识。帝乃使朔视之。还对曰：“此虫名怪哉。昔时拘系无辜，众庶愁怨，咸仰首叹曰：‘怪哉！怪哉！’盖感动上天，愤所生也，故名怪哉。此地必秦之狱处。”即按地图，信如其言。上又问：“何以去虫？”朔曰：“凡。忧者，得酒而解，以酒灌，当消。”于是使人取虫置酒下，须臾糜散。《汉武故事》（王娡）得幸，有娠，梦日入怀。景帝亦梦高祖谓已曰：‘王美人得子。’可名为彘。’及生男，因名焉。是为武帝。
帝以乙酉年七月七日旦生于猗兰殿。年四岁，立为胶东王。少而聪明，有智术。与宫人诸兄弟戏，善征其意而应之。大小皆得其欢心。及在上前，恭敬应对，有若成人。太后下及侍卫咸异之。（中略）廷尉上囚防年．继母陈氏杀年父，年因杀陈。依律，杀母，大逆论。帝（汉景帝）疑之，诏问太子（刘彻），对曰：“夫继母如母，明其不及也。缘父之爱，故谓之母尔。今继母无状，手杀其父，则下手之日，母恩绝矣。宜与杀人者同，不宜大逆论。”帝从之，弃市。议者称善。
太子失宠，公元前128年，皇太子刘据出世。汉武帝刘彻，16岁登基，13年等待，终于盼来了自己的儿子，这也是汉武帝的第一个儿子。当我们穿越2000多年的历史长河，我们依然能够感受到，这位个性张扬的皇帝表达爱子方式的切切深情。据史书记载汉武帝在刘据出生后，他就大祭诸神还愿，大赦天下祈福。然而作为天之骄子的刘据后来却背上了谋反的罪名，屈死在父亲的严威之下。刘据从小可以说生活在蜜罐中，享受了父亲汉武帝的万般宠爱，没成想等到太子刘据长大以后，汉武帝的这颗慈父之心却慢慢发生了变化了。
据《史记》记载，刘据是一个仁义的太子，也是很得人心的，那么在这逐渐疏远的父子关系之下，还有其他什么原因吗？难道只是刘据不像汉武帝那么简单吗？ 皇后卫子夫由于年长色衰，爱屋及乌的汉武帝也就慢慢，不喜欢卫子夫的儿子刘据了，但是据《史记》记载，汉武帝还是很信任皇后卫子夫和太子刘据的，每次外出，他都把朝中之事托付给太子处理，宫中之事都托付给皇后处理，那么太子刘据失宠的背后究竟有什么隐秘呢？
太子刘据刚出生的时候，头上充满了光环，但是在他母亲卫子夫和舅舅卫青失宠后，他这个太子的位置也受到了威胁，然而更重要的是，在对匈奴用兵的问题上，父子之间产生了重大分歧，进而在朝廷上也出现了支持太子的一派，这是大权独揽的汉武帝最不愿意看到的，恰恰在在太子倒霉的这个时候，又有人给太子刘据打起了小报告，那么汉武帝会不会趁机向太子发难呢？汉武帝此时对太子刘据已经产生了不信任，再加上父子二人没有机会很好地沟通，于是父子二人的关系也是越行越远。
公元前94年，钩弋夫人怀孕十四个月为汉武帝生下了一个皇子，老年得子的汉武帝很兴奋，并把钩弋夫人生子的地方命名为尧母门，等于说把钩弋的儿子比作尧了，这不禁让人浮想联翩，尧是古代的圣人，这是不是暗示汉武帝此刻要废掉太子刘据呢？刘据的太子之位会不会因此而失去呢？
在赵钩弋死后第二年，汉武帝正式册立八岁的刘弗陵为太子。册立太子的第二天，汉武帝驾崩，刘弗陵继承皇位，追封生母赵钩弋为皇太后，追尊外祖赵父为顺成侯，发兵二万人扩建老娘的坟墓“云陵”。[
晚年生活，汉武帝晚年杀戮太过，颇思悔悟。李广利伐匈奴不利，全军覆没，求神仙又不成，又因巫蛊之祸造成父子相残、太子刘据自杀，种种打击使武帝心灰意懒，对自己过去的所作所为颇有悔意。在登泰山、祀明堂之后，武帝在轮台宫殿(并非新疆轮台）里下《罪己诏》：《轮台罪己诏》“朕即位以来，所为狂悖，使天下愁苦，不可追悔。自今事有伤害百姓，糜费天下者，悉罢之！”以表示承认自己的错误。天下也因此又逐渐归于和谐，为昭宣中兴的盛世奠定了基础。
史书《罪己诏》记载：「朕自即位以来，所为狂悖，使天下愁苦，不可追悔。自今事有伤害百姓、靡费天下者，悉罢之。」强调「当今务在禁苛暴，止擅赋，力本农。修马政复令以补缺，毋乏武备而已。」
公元前88年，汉武帝叫画工画了一张“周公背成王朝诸侯图”送给霍光，意思是让霍光辅佐他的小儿子刘弗陵作皇帝。子幼母壮，为了防止太子的年轻母亲钩弋夫人重演吕后称制的局面，汉武帝狠下心找借口处死了她。公元前87年二月丁卯，汉武帝驾崩于五柞宫，享年七十岁。三月甲申葬于茂陵。
轮台罪己诏，晚年丧子和军事上的失利，使武帝在精神和思想上受到了严重的打击。征和四年（公元前89年），他对大臣们说：我即位以来，办了很多错事，使天下百姓愁苦，现在后悔也来不及了。今后凡是伤害百姓，浪费财物的事情，一律停办。丞相田千秋建议：很多文士都谈论神仙，但都没有成效，应当罢斥。武帝听后说：我从前太愚蠢，受了方士的欺骗。其实天下哪有什么仙人，全是方士们妖言惑众。注意饮食和服药，就可以减少疾病了。于是，便将方士全部遣散。
正当武帝为自己从前的所作所为深感后悔之时，搜粟校尉桑弘羊等人上书，请求派遣兵卒在轮台（今新疆轮台县东南）屯田，并严敕边郡太守、都尉，加强对边防烽火的管理，选拔战士，积蓄粮草。这个建议虽然有益于巩固边防，武帝却没有同意。他针对桑弘羊等人的上书，颁布了一道诏书，这就是著名的轮台罪己诏武帝在诏书中说：曩者，朕之不明，……兴师遣贰师将军（即李广利），……贰师败，军士死略离散，悲痛常在朕心。而击车师时，……发兵，凡数万人。……汉军破城，食至多，然士自载不足以竟师，强者尽食畜产，赢者道死数千人。
诏书接着说：前有司奏，欲益民赋三十助边，是重困老弱孤独也。而今又请遣卒田轮台，轮台西于车师千余里……今请远田轮台，欲起亭隧，是扰劳天下，非所以优民也。今朕不忍闻。武帝还特别强调指出，当今务在禁苛暴，止擅赋，力本农至于修马复令，只是用以补缺，毋乏武备而已。
颁布轮台罪已诏，是汉武帝统治政策的重大变化。它表明汉武帝已决心不再主动对匈奴用兵，而要注重发展农业，提倡农耕以恢复生产。为实现这一政策，汉武帝不但下令不复出军，而且还在征和四年封丞相田千秋为富民侯，以明休息，思富养民也。
同时，还任命赵过为搜粟校尉，推广代田法，并下诏重申：当今之务，在于力农。汉武帝一生致力于加强中央集权，建立了巩固统一的西汉帝国，奠定了中华民族辽阔疆域的基础。但与此同时，在他统治期间，穷奢极欲，繁刑重敛，内侈宫室，外事四夷，信惑神怪，巡游无度，使百姓疲敝，起为盗贼，按司马光的评价，其所以异于秦始皇者无几矣而西汉王朝所以有亡秦之失而免亡秦之祸，同汉武帝晚而改过，有十分密切的关系。
汉武帝还没有来得及全面推行其与民休息的政策，便于后元二年（公元前87年）去世了。其后继者昭帝和宣帝坚持执行武帝晚年制定的与民休息的政策，因而在西汉中期出现了被后世称颂的昭宣中兴局面。
刘彻不但是一位雄才大略的政治家，也是一位爱好文学、提倡辞赋的诗人。明人王世贞以为，其成就在“长卿下、子云上”（《艺苑卮盐》）其他存留的诗作，《瓠子歌》、《天马歌》、《悼李夫人赋》也“壮丽鸿奇”（徐祯卿《谈艺录》），为诗论家所推崇。他的这首清丽隽永，笔调流畅的《秋风辞》，历来为人们所称道。此诗虽是即兴之作，一波三折，抒写得曲折缠绵。沈德潜《古诗源》卷二：“《离骚》遗响。文中子谓乐极哀来，其悔心之萌乎？”以“《离骚》遗响”观之，乃就文辞而言，沈德潜的评价非常切实。鲁迅称此诗“缠绵流丽，虽词人不能过也。”