中國古達的四大發明在人類文明史上的重要地位，是中國成為文明古國的標志之一。正如馬克思所言，中國古代的四大發明對世界和人類的發展進步做出了巨大貢獻，但四大發明究竟是怎么傳到國外的，人們卻知之甚少。在中國古代的四大發明之中，造紙術是最早傳播到其他國家的。公元751年，唐朝大將高仙芝率軍與大食(阿拉伯帝國)將軍沙利會戰于中亞重鎮怛邏斯(今哈薩克斯坦的江布爾)。激戰中，由于唐軍中的西域軍隊發生叛亂，唐軍戰敗。怛邏斯之戰后，唐軍中的部分造紙工匠被阿拉伯軍隊俘虜。沙利將這些工匠帶到中亞重鎮撒馬爾罕，讓他們傳授造紙技術，并建立了阿拉伯帝國第一個生產麻紙的造紙場。從此，撒馬爾罕成為阿拉伯人的造紙中心。

隨后，源自中國的造紙術隨著阿拉伯大軍迅速傳到敘利亞、埃及、摩洛哥西班牙和意大利等地。為了解決歐洲紙張質量低劣的問題，法國財政大臣杜爾閣曾希望利用駐北京的耶穌會教士刺探中國的造紙技術。乾隆年間，供職于清廷的法國畫師、耶穌會教士蔣友仁將中國的造紙技術畫成圖寄回了巴黎，中國先進的造紙技術才在歐洲廣泛傳播開來。1797年，法國人尼古拉斯·路易斯·羅伯特成功地發明了用機器造紙的方法，從蔡倫時代起中國人持續領先近2000年的造紙術終于被歐洲人超越。

由于蒙古人在其征服地區廣泛使用紙鈔，因而，作為紙鈔的印刷方法，活字印刷術也順著絲綢之路西傳至西亞、北非一帶，隨后又進入了歐洲。除紙鈔之外，宗教畫和紙牌也促成了歐洲人接受印刷技術。紙牌雖小，卻綜合了手繪、木版印刷等各種方法，成了歐洲人學習、掌握雕版印刷術最直接的途徑。蒙元時期，歐洲人沿絲綢之路來到中國，學會了使用木活字。由于歐洲人使用的拉丁字母結構簡單，且只有26個字母，比漢字更適合活字印刷。1450年，德意志人古騰堡在美因茨城的工廠中發明了哥特體拉丁文金屬活字印刷技術，解決了長期困擾歐洲人的字形問題。

中國古代在戰爭中使用火器的最早記載，出現在唐朝末年。南宋初年，軍事學家陳規發明了一種管形火器——火槍。這在人類使用火藥的歷史上，是一個巨大的飛躍。公元1234年蒙古滅金之后，將在弄封等地虜獲的工匠和火器全部掠走，還把金軍中的火藥工匠和火器手編入了蒙古軍隊。次年，蒙古大軍發動了第二次西征，新編入蒙軍的火器部隊也隨軍遠征。在隨后的幾年中，裝備火器的蒙古大軍橫掃東歐平原。1241年4月9日，蒙古大軍與3萬波蘭人和日爾曼人的聯軍在東歐華爾斯塔德大平原上展開了激戰。

根據波蘭歷史學家德魯果斯《波蘭史》一書的記述，蒙古大軍在這場會戰中使用了威力強大的火器。波蘭火藥史學家蓋斯·勒躲在戰場附近的—座修道院內，偷偷描繪了蒙古士兵使用的火箭樣式。根據蓋斯勒的描繪，蒙古人從一種木筒中成束地發射火箭，因為在木簡上繪有龍頭，因此被波蘭人稱作“中國噴火龍”。蒙古人滅亡阿拉伯帝國后，建立起了伊利汗國。這里迅速成為了火藥等中國科學技術知識向西方傳播的重要樞紐。而配備火藥武器的蒙古軍隊在歐洲的長期駐扎，給歐洲人偷窺火藥技術提供了機會。

大約在公元3世紀前后，中國人發現了磁石能夠吸鐵的特性，同時還發現了磁石的指向性，并依此特性制造了“司南”。大約在10世紀的北宋時期，中國人已將指南針用于海上導航。在北宋人朱或1119年成書的《萍洲可談》中，有這樣一段文字：“甲令海舶，大者數百人。小者百余人……舟師識地理，夜則觀星，晝則觀日，陰晦觀指南針”。

一些外國學者在翻譯這段文字時，誤將其中的“甲令”(南宋政府的命令)一詞翻譯成了往來海上的阿拉伯船長的名字，因此就一錯再錯，得出了最早裝備指南針的不是中國海船，而是阿拉伯海船的錯誤結論。實際上，中世紀時阿拉伯人海船船體狹小，根本無法容納百余人。當時往來南中國海、印度洋和波斯灣之間的商船，能夠容納上百人的只有中國海船，連阿拉伯商人也經常搭乘中國海船。宋代與阿拉伯的海上貿易十分頻繁，中國開往阿拉伯的大型船隊有指南針導航，阿拉伯人是很容易從中國商船上學到指南針的用法的。