永平十六年（公元73年 癸酉年）
春天，二月，朝廷派遣祭肜与度辽将军吴棠率领河东、西河的羌人、胡人以及南单于的军队，共一万一千骑兵，从高阙塞出兵；窦固、耿忠率领酒泉、敦煌、张掖的精锐士兵以及卢水的羌人、胡人，共一万二千骑兵，从酒泉塞出兵；耿秉、秦彭率领武威、陇西、天水招募的士兵以及羌人、胡人，共一万骑兵，从张掖居延塞出兵；骑都尉来苗、护乌桓校尉文穆率领太原、雁门、代郡、上谷、渔阳、右北平、定襄等郡的士兵以及乌桓、鲜卑人，共一万一千骑兵，从平城塞出兵，一起去攻打北匈奴。
窦固、耿忠的部队到达天山，进攻呼衍王，斩杀一千多人；追击到蒲类海，占领了伊吾卢地区，设置了宜禾都尉，并留下一些官兵在伊吾卢城屯田。耿秉、秦彭攻打匈林王，穿越沙漠六百多里，到达三木楼山后返回。来苗、文穆到达匈河水边，匈奴人都逃走了，他们没有什么收获。祭肜和南匈奴左贤王信合不来，他们从高阙塞出兵九百多里，看到一座小山，信谎称这就是涿邪山，因为没见到匈奴人就回来了。祭肜和吴棠因为逗留不前、畏惧怯懦获罪，被关进监狱，然后被免职。祭肜对自己无功而返非常悔恨，出狱没几天，就吐血而死。临死前，他对儿子说：“我蒙受国家深厚的恩情，奉命出征却不称职，身死实在惭愧悔恨，按道义我不能无功受赏。我死后，你要把我得到的所有东西详细登记造册上交，你自己要到军队驻地，在前线效死，以了却我的心愿。”祭肜死后，他的儿子祭逢上书，详细陈述了父亲的遗言。明帝一向很看重祭肜，正打算再次重用他，听到这个消息，非常震惊，感叹了很久。乌桓、鲜卑人每次到京城朝贺，常常会路过祭肜的坟墓祭拜，对着天空号啕大哭。辽东的官吏和百姓为他建立祠堂，四季祭祀他。
窦固这次出征独有战功，被加封为特进。窦固派代理司马班超和从事郭恂一起出使西域。班超一行人到了鄯善，鄯善王广对班超等人的接待礼节十分周到完备，可后来忽然变得疏远懈怠起来。班超对他的下属说：“你们有没有感觉到广的礼节和态度变得冷淡了？”下属们说：“胡人做事本来就不能长久保持热情，没别的原因。”班超说：“这一定是有北匈奴的使者来了，鄯善王心里犹豫不决，不知道该归顺谁。明智的人能察觉到还没发生的事情，何况现在事情已经很明显了！”于是班超叫来服侍他们的胡人，骗他说：“匈奴使者来了好几天了，现在在哪里呢？”这个胡人惊慌害怕地说：“已经到了三天，离这里三十里。”班超就把这个胡人关起来，把他带来的三十六名官兵全部召集起来，和他们一起喝酒。喝到畅快的时候，班超趁机激励他们说：“大家和我都身处这极其偏远的地方，现在匈奴使者才来几天，鄯善王广对我们的礼节和敬意就没了。要是鄯善王把我们抓起来送给匈奴，我们的尸骨就会永远被豺狼吃掉。大家说该怎么办？”官兵们都说：“现在我们身处危险存亡的境地，是死是活都听司马您的！”班超说：“不进老虎窝，就抓不到小老虎。现在的办法，只有趁夜里用火攻击匈奴使者，让他们不知道我们有多少人，他们一定会非常惊恐，这样就能把他们全部消灭。消灭了这些匈奴人，鄯善王就会吓破胆，我们就大功告成了。”众人说：“应当和从事商量一下。”班超生气地说：“是吉是凶就在今天决定！从事是个平庸的文官，听到这事一定会害怕，然后把计划泄露出去，我们死了也没个好名声，这可不是壮士所为。”众人都说：“好！”当天刚入夜，班超就带着官兵冲向匈奴使者的营地。正赶上刮大风，班超让十个人拿着鼓藏在匈奴人的房舍后面，约定说：“看到火点着了，你们都要擂鼓大喊。”其余的人都拿着兵器弓弩，在门的两边埋伏好，班超就顺着风势放火。前后鼓声、呼喊声大作，匈奴人惊慌失措。班超亲手杀死三人，官兵们斩杀了匈奴使者和随从三十多人，剩下的一百多人全被烧死。第二天班超他们回来，把这件事告诉郭恂，郭恂大吃一惊，接着脸色都变了。班超知道他的想法，抬手说：“您虽然没一起去，我班超怎么会独占这份功劳呢！”郭恂这才高兴起来。班超于是把鄯善王广召来，把匈奴使者的首级给他看，鄯善全国上下都惊恐万分。班超向他们宣告汉朝的声威和恩德，说：“从今往后，不要再和北匈奴来往。”广磕头说：“愿意归属汉朝，绝无二心。”于是送自己的儿子到汉朝做人质。班超回去向窦固汇报，窦固非常高兴，详细奏明班超的功劳，并且请求另外选派使者出使西域。明帝说：“像班超这样的官吏，为什么不继续派他去，还要另外选人呢！现在任命班超为军司马，让他继续完成之前的功业。”
窦固又派班超出使于阗，想给他增加兵力，班超只希望带着原来的三十六个人，他说：“于阗是个大国，又路途遥远，现在就算带几百人去，也增加不了多少力量；要是遇到什么意外情况，人多了反而成为累赘。”当时于阗王广德在南道称雄，而匈奴派了使者来监护他的国家。班超到了于阗后，广德对他们的礼节态度很冷淡。而且于阗有迷信巫术的风俗，巫师说：“神明发怒了，为什么要倾向汉朝？汉朝使者有一匹黑嘴的黄马，赶快要来给我祭祀！”广德就派国相私来比向班超要马。班超暗中知道了情况，回复说答应给马，但要巫师亲自来取。过了一会儿，巫师来了，班超立刻砍下他的头；又把私来比抓起来，鞭打了几百下。然后把巫师的头送给广德，并责备他。广德一向听说班超在鄯善杀了匈奴使者，非常害怕，马上杀掉匈奴使者向汉朝投降。班超重赏了于阗王及其下属，趁机安抚治理这个地方。于是西域各国都派王子到汉朝做人质，西域和汉朝断绝往来六十五年后，到这时又重新建立联系。班超是班彪的儿子。
淮阳王刘延，性格骄纵奢侈，对待下属严厉凶狠。有人上书告发“刘延和他舅舅谢弇以及姐夫韩光招揽奸猾之人，制作图谶，进行祭祀诅咒。”朝廷把这件事交给有关部门查验。五月癸丑日，谢弇、韩光以及司徒邢穆都因此获罪被处死，受牵连被处死和流放的人很多。
戊午日是月底，发生了日食。
六月丙寅日，任命大司农西河人王敏为司徒。有关部门上奏请求诛杀淮阳王刘延，明帝认为刘延的罪行比楚王英轻，秋天，七月，把刘延改封为阜陵王，食邑只有两个县。
这一年，北匈奴大规模入侵云中，云中太守廉范抵御他们。手下官吏因为兵力少，想写信给附近的郡求救，廉范不答应。正好天黑了，廉范让士兵们每人把两支火炬交叉捆绑，点燃三头，军营中像星星一样布满火光。匈奴人以为汉朝的救兵到了，非常惊恐，等到天亮就准备撤退。廉范让军中士兵早早吃好饭，清晨就去追击，斩杀了几百人，匈奴人自相践踏，死了一千多人，从此不敢再侵犯云中。廉范是廉丹的孙子。
评论
永平十六年，东汉在军事、外交、政治等方面都发生了一系列关键事件，对其发展产生了深远影响。
军事上，多路大军征伐北匈奴，各军战果不一。窦固所部取得重要成果，占领伊吾卢地并屯田，为东汉在西域的发展奠定基础，而祭肜等将领因各种原因无功而返甚至获罪，反映出军事行动的复杂性与不确定性。廉范以奇谋成功抵御北匈奴对云中的入侵，展现出卓越的军事智慧，保障了边疆地区的安全与稳定。
外交层面，班超在西域的一系列行动堪称精彩。他凭借敏锐的洞察力、果敢的决策以及过人的勇气，在鄯善果断出击消灭匈奴使者，成功威慑鄯善王使其归汉；在于阗又机智应对，斩杀巫师、震慑于阗王，使于阗投降，恢复了西域与汉朝中断六十五年的联系。班超的外交壮举不仅彰显了东汉的国威，更为后续汉朝在西域的经营与发展开辟了道路。
政治方面，淮阳王刘延因涉及图谶、祭祀诅咒等事件，其相关人员被严惩，刘延本人也被降封，反映出朝廷对宗室违法行为的严肃处理，维护了政权的稳定与统治秩序。而日食的出现，虽在古代被视为天象警示，但也从侧面反映出当时人们对自然现象与政治关联的认知。总体而言，这一年东汉在各领域的活动相互交织，军事行动影响外交格局，政治事件维护统治稳定，这些事件共同推动着东汉在复杂的局势中不断前行与发展。