與此同時，與唐朝一直保持友好的焉耆，在644年之前，由於焉耆王龍突騎支的女兒是西突厥將軍阿史那屈利的兄弟的妻子，作為回應，龍突騎支開始倒向西突厥和減少對唐朝的朝貢。郭孝恪請求皇帝允許攻打焉耆，644年，唐太宗準許。當時，龍突騎支有三個兄弟在西州，郭孝恪以其中的一個龍栗婆準當他的向導。據說，由於焉耆國都被水環繞，郭孝恪在夜間穿越水域，發動突然襲擊。當天上午，唐軍爬上焉耆城牆，攻克焉耆，俘獲龍突騎支。郭孝恪派龍栗婆準在焉耆負責事務，率軍撤退。三天後，阿史那屈利的救援部隊抵達，但郭孝恪已經撤出，因此屈利抓住龍栗婆準後追趕郭孝恪，被郭孝恪反擊。
另一個西突厥將軍阿史那處那，由他的屬下吐屯代替焉耆國王管理焉耆，向唐進貢。但是當他的使者來到長安，唐太宗斥責使者說：“我攻打焉耆，你是誰，怎敢占據？”西突厥恐懼，放棄了焉耆，焉耆貴族擁立龍栗婆準的堂兄龍薛婆阿那支為新國王，但仍對阿史那處那服從。與此同時，龍突騎支和他的家人被送到長安，唐太宗釋放了他們。
646年，乙毗射匱可汗向唐朝求公主和親。唐太宗同意，但命令他以西突厥附庸的五個國家：龜茲、於闐、疏勒、朱俱波（今新疆喀什）和蔥嶺，作為嫁妝。史書沒有記載乙毗射匱可汗的反應，但和親沒有達成。