成吉思汗建立的蒙古帝國在他的孫子們時最後定型，以中國的元朝帝國為大汗轄區，另外，還有服從大汗宗主權的四個相對獨立的國家，這有點類似於後來的英聯邦：

欽察汗國，也稱金帳汗國，成吉思汗長子術赤的封地，主要轄區是東起額爾齊斯河，西至多瑙河，南起高加索山的地區，對於俄羅斯各公國享有宗主權。在其他汗國包括元帝國對於自己的領地的統治都出現問題的時候，金帳汗利用俄羅斯大公們之間的矛盾，統治相對穩定。直到俄羅斯英雄伊凡大帝的出現，使四分五裂的俄羅斯各城邦逐漸統一了起來。而與之相反，金帳汗國卻開始分裂為喀山汗國、克里米亞汗國、西伯利亞汗國、阿斯特拉罕汗國等小汗國，最後被俄羅斯相繼吞併。

察合台汗國，成吉思汗次子察合台封地，主要轄區在天山南北。1314年，原本讓位與自己哥哥也先不花的察合台汗怯伯復位，把國都從阿力麻裡遷至撒馬爾罕，在河中地區提倡農業，實行改革，而也先不花汗則堅持遊牧傳統，汗國開始分裂為東、西兩部。東部以阿力麻裡為中心，包括喀什、吐魯番一帶；西部以撒馬爾罕為中心，統治河中地區。今新疆絕大部分地區在東察合台汗國統治之下。也先不花為東部汗，怯伯為西部汗。也先不花、怯伯死後，西域蒙古各部各自為政，互相攻殺。1348年，統治天山南路的杜格拉特部權臣布拉吉找到一個18歲的貴族禿黑魯帖木兒，宣佈他是也先不花的兒子，並在阿克蘇擁立為汗。歷史上把禿黑魯帖木兒統治的地區稱為東察合台汗國。禿黑魯帖術兒是第一個信奉伊斯蘭教的蒙古汗，他用強制手段迫使天山以北16萬蒙古人改信伊斯蘭教。1363年，禿黑魯帖木兒死，東察合台汗國發生內亂，布拉吉之弟卡瑪魯丁奪取了政權，並殘殺禿黑魯帖木兒的子女及眷屬18人。1389 年，倖存的禿黑魯帖木兒的幼子黑的兒火者即汗位，建都於別失八里；1418年，黑的兒火者之孫歪思汗，又把國都遷到亦力把裡(今伊寧市)，所以東察合台汗國也稱「別失八里國」和「亦力把裡國」 。東察合台汗國從1348年建立，歷經8代、15位汗主政，到1514年被葉爾羌汗國取代，計立國166年。而西察合台汗國在禿黑魯帖木兒死後不久，便被自己的將軍鐵木爾奪取了政權。

窩闊台汗國：成吉思汗第三子窩闊台的封地,領有額爾齊斯河上遊和巴爾喀什潮以東地區。建都葉密立(今新疆額敏縣).1229年窩闊台繼帝位後,將封地賜給其子貴由。1251年蒙哥汗即位後，以窩闊台系諸後王屢與作難，將封地分割,分授諸王,以去其勢。窩闊檯子合丹領別失八里(今新疆吉木薩爾北破城子)，滅裡領額爾齊斯河之地,窩闊台孫脫脫領葉密立,海都領海押立(今伊犁西)。1260年忽必烈稱帝后,海都自以太宗嫡孫不得立,先後聯合阿里不哥、乃顏、篤哇爭奪帝位。1301年(大德五年)兵敗走死，汗國勢衰。1310年(至大三年),海都子察八兒為察合台系後王怯伯所敗，封地併入察合台汗國。

伊爾汗國，又稱伊利汗國，成吉思汗孫子旭烈兀西征後建立，是東濱阿姆河，西臨地中海，北界裡海、黑海、高加索，南至波斯灣的大國。今伊朗、伊拉克、南高加索的阿塞拜疆、格魯吉亞、亞美尼亞和中亞的土庫曼斯坦都由伊爾汗直接統治；阿富汗斯坦西部的赫拉特王國是伊爾汗的屬國；小亞的羅姆素丹國名義上是屬國，實際上由伊爾汗派官治理。在合贊汗（1295-1304年）在位時，進行了一系列改革，1295年6月19日，他率領將士改宗伊斯蘭教，當年11月3日即汗位，取名穆罕默德，自號素丹。此後，蒙古貴族和伊朗貴族日益合流，伊爾汗國組建成為一個伊斯蘭國家。在合贊汗死後不久，伊爾汗國便陷入混亂，1335-1378年的四十多年間，地方總督先後擁立八個伊爾汗，在爭權奪利的混戰中，建立了各自的封建小王朝：賈拉爾朝（1336-1411年），1340年建立，據有伊拉克、阿塞拜疆、摩蘇爾和迪亞巴克兒；克爾特朝（1245-1389年），1342年獨立稱王，據有赫拉特和呼羅珊部分地區；穆札法爾朝（1313-1393年），1353年建立，據有法爾斯、克爾曼和庫爾德斯坦，稱臣於開羅；賽爾別達爾國家（1337-1381年），這是由起義農民於1353年建立的政權，據有呼羅珊北部。1380年以後，在伊兒汗國廢墟上建立的各封建小王朝，先後被鐵木兒帝國滅亡。

14世紀中葉,四大汗國除窩闊台汗國被自己的兄弟汗國吞併之外，都與後來異軍突起的鐵木爾帝國有過交往，並都吃盡了那個「跛子鐵木爾」的苦頭：西察合台汗國就是被鐵木爾推翻的；東察合台汗國有五次被鐵木爾帝國攻打，喪城失地，丟盡顏面；伊爾汗國被鐵木爾帝國滅亡；欽察汗國的脫脫迷失汗與鐵木爾原本是盟友，但後來因為爭奪土地而翻臉，脫脫迷失汗攻進鐵木爾帝國腹地，打敗了鐵木爾的次子烏馬兒·沙黑，但結果被鐵木爾親率大軍一連兩次打得一敗塗地，不但丟失了很多領地，連都城薩萊都被佔領並焚掠一空。

幾大汗國在當時都處於衰落期，而作為宗主國的元帝國也被自己國內的農民起義弄得焦頭爛額，自顧不暇，蒙古帝國被這個自稱成吉思汗子孫的瘸子這麼欺負，也沒什麼辦法。可此時正在處於上升期的奧斯曼土耳其帝國也被鐵木爾帝國弄得灰頭土臉，1402年7月20日，奧斯曼土耳其蘇丹巴耶塞特一世率軍與鐵木爾在安卡拉以北的丘布克進行了一場決戰。戰鬥從早上六點一直打到夜幕降臨，雙方投入近100萬人參加戰鬥。巴耶塞特帶來的軍隊是從他所征服的各族中徵集的，其中艾登、門泰斯、薩魯漢和克米安的突厥人對鐵木爾十分欽佩，在軍前紛紛倒戈。結果，巴耶塞特蘇丹和他的一個兒子一起被俘。被關在四周有鐵欄的轎中隨軍而行，這就是後來被誇張成「鐵籠」的故事。巴耶塞特一世遭此挫折和屈辱，幾個月後死於阿克謝希爾的牢中。因為此役，使得奧斯曼帝國向西的攻勢退卻，已經奄奄一息的拜占庭帝國得到了多生存幾年的機會。

曾經打敗蒙古西征大軍的埃及馬布留克王朝因為拒絕鐵木爾帝國結盟，遭到鐵木爾的打擊，蘇丹法賴吉親自率兵抵抗也無濟於事，整個敘利亞的領土被佔領，名城大馬士革被焚燬。至於已經四分五裂衰弱不堪的印度德裡蘇丹國就更不在話下，被鐵木爾不費力的消滅。

在鐵木爾帝國的建立過程中，當是所有強大的帝國無一能夠迎其鋒芒，三十多年的征服戰爭，建立了一個首都是撒馬爾罕，領土從德裡到大馬士革，從鹹海到波斯灣的大帝國。鐵木爾帝國的建立者「跛子鐵木爾」被人們稱作「毀滅王子」，。從興都庫什山到地中海，從北印度到敘利亞，從天山南北到南俄草原，兵鋒所及，財物被洗劫，城市被破壞，工匠被帶走，人民遭屠戮，甚至殘忍地將屍體堆成山，人頭砌成塔。灌溉工程的破壞，使一些農耕地區變成了荒原。甚至是成吉思汗當年的征服戰爭也沒有如他這樣破壞嚴重。然而，他所建立的鐵木爾帝國的首都撒馬爾罕卻建設得異常華美，富麗堂皇，聚集著安哥拉毛織匠、大馬士革車匠和弓矢匠、中國陶瓷匠等等當時世界上最為優秀的能工巧匠。並且工商業繁榮，中國的絲綢、陶瓷、珠寶，印度的香料，金帳汗國的毛皮，都在這裡交易，使撒馬爾罕成了重要的國際貿易中轉地。在撒馬爾罕和赫拉特的宮廷裡，聚集著大批學者、詩人、畫家和音樂家。《詩頌集》作者哈菲茲、哲理詩人札米、把中國畫法和波斯繪畫完美結合的畫家畢赫札德，等等，都受到鐵木爾和其子孫的禮遇。鐵木爾帝國時期被譽為「帖木兒文藝復興」、「波斯文學藝術的黃金時代」。

1336年4月8日，充滿神秘色彩的鐵木爾帝國開國大帝鐵木爾出生於西察合台汗國的撒馬爾罕以南的渴石城附近的霍加伊爾加村。這裡是蒙古巴爾拉斯部落貴族的轄區，這個部落在十四世紀韌來到卡什卡河流域居住。他們的氏族雖然還過著遊牧生活，但是已經部分地開始向定居過渡，並且同河中地區其他許多氏族一樣和突厥人混合，逐漸失去了自己本來的語言和風俗習慣，逐漸突厥化了。鐵木爾就是巴爾拉斯之古爾康分支的酋長，察合台汗家族的四個千戶之一的愛彌爾·塔剌海的兒子，鐵木爾的母親是成吉思汗的後代。鐵木爾的妻子是西察合台汗國合贊汗的女兒，因此《明史》稱鐵木爾為元駙馬，稱其國為撒馬爾罕國。不過，鐵木爾自己是一直自稱是成吉思汗的後裔。

《鐵木爾帝國》中對於鐵木爾的身世考證說：「鐵木爾的碑銘列舉他的世系，說禿蔑乃生子哈出來，哈出來生子亦兒占赤巴魯剌，亦兒占赤巴魯剌生子速忽赤臣，速忽赤臣生於哈剌察兒那顏，哈剌察兒那顏生於亦連吉兒，亦連吉兒生於不兒赫勒，不兒赫勒生子塔剌海，塔剌海生於鐵木爾。鐵木爾的直接繼承人沙哈魯。曾經廣事考證，證明此世系之真。」

在從公元1360年遠的十年期間，年輕的鐵木爾做為中亞地區赫赫有名的僱傭軍領袖，左右在眾多中亞汗國之間搖擺。一開始，他曾在河間地區愛彌爾(將軍)哈茲罕帳下服務，無論在戰場上，還是在政府中，都極有威望。

1361年，東察合台汗家族的禿黑魯·帖木兒汗佔領了撒馬爾罕和鐵木爾的家鄉渴石城。於是鐵木爾又投奔了禿黑魯·帖木兒，因此被任命為他家鄉渴石的總督。但是他臣服於東察合台汗的時間並不長，很快鐵木爾就同反對東察合台汗的巴爾赫執政官、自己的妻兄愛彌爾·胡笙（愛彌爾·哈茲罕之孫）的軍隊一起行動策劃了反對東察合台汗的暴動，但是被打敗，不得不離開撒馬爾罕，逃入了阿富汗。

1363年，在阿富汗的鐵木爾接到錫斯坦的凱雅尼王子扎蘭丁·穆罕默德的請求，率領部隊前往協助平息內亂。他憑借高超的指揮藝術勢如破竹，迅速攻佔了叛亂的7個城堡中的3個。但戰事的順利卻使叛亂頭目和凱難尼王子都感到鐵木爾會借助平亂吞掉這個國家，於是雙方議和，共同對付鐵木爾。鐵木爾倉促應戰，集中兵力實行中央突破，成功逃離險境。但是在關鍵時刻，他的腿突然受了箭傷，成為終身殘疾，因而得到了鐵木爾·蘭，也就是跛子鐵木爾的綽號。

公元13**年，胡笙和鐵木爾成功地從東察合台汗手中奪回了河中地區。但是，禿黑魯·帖木兒之子也裡牙恩即位之後，為了重新奪取河中地區，又起而反對胡笙和帖木兒。公元1365年，胡笙和鐵木爾集合軍隊，在阿雷錫河畔同敵軍遭遇。因為戰爭在大雨滂沱之下進行，戰馬滑得站不住腳而紛紛跌倒，這次戰役在歷史上被稱為「泥濘之戰」。鐵木爾和胡笙戰敗，鐵木爾帶領部分軍隊過阿姆河的，成功地逃進巴爾赫。

而也裡牙恩汗的軍隊在撒馬爾罕卻遇到了意想不到的反擊，市民們由於厭惡他的貪婪和掠奪，自發組織了「薩爾巴多爾運動」，組成了守城衛隊，也裡牙恩汗儘管想方設法地攻城，卻也沒能如願以償，最後只得撤退。

鐵木爾很快便得到了東察合台軍隊從撒馬爾罕撤退的消息，公元1366年初春，他與胡笙率軍回到撒馬爾罕，但「薩爾巴多爾運動」的領導人們也拒絕他們入城，於是他們給薩爾巴多爾集團寫信，其中宣稱：「我們完全相信你們，將會比其他統治者更好地對待你們。」薩爾巴多爾的領袖們相信了這些諾言，前往鐵木爾的大營，但當他們到達那裡以後，統統被逮捕處死。這樣，胡笙和鐵木爾極為容易的重新掌管了撒馬爾罕。不過，胡笙自任埃米爾，任命鐵木爾為沙赫裡夏勃茲和卡爾西的行政長官。一直以成吉思汗繼承者自居的鐵木爾當然不會屈居於胡笙之下，1370年，在撒馬爾罕的一次政變中，胡笙被殺死，鐵木爾成為整個河中地區的統治者。

有了自己根據地的鐵木爾終於可以大展拳腳了，在他的一生中，幾乎與所有當時最為顯赫的國家作戰，取得了一個又一個輝煌勝利，簡直可以哀歎「苦於沒有對手」了。於是，在他去世前，他把自己目光注視到了剛剛經過「靖難之役」明帝國的身上，1404年，已經69歲的鐵木爾親率八十萬大軍，遠征明朝，但在中途便因病去世。這對於軍事愛好者來說是一個極大的遺憾，明朝皇帝中最為好戰的明成祖也是一個出色的軍事家，手中也有一支驍勇善戰的軍隊，他與鐵木爾交手，必定會相當精彩，而勝負也難以預料。不過，如果明成祖失敗，狂熱的伊斯蘭教徒鐵木爾面對中國根深蒂固的儒教傳統會發生什麼，也實在讓人不寒而慄。鐵木爾在遺囑中給他的子孫各留下一塊封地，在他死後，他的後裔立即展開了爭權奪位的血戰，帝國因此四分五裂。與此同時，奧斯曼土耳其人、賈拉爾人、土庫曼人在西部開始恢復失地，結果，西部地區落入了兩個土庫曼王朝手中：黑羊王朝（1378～1468年），據有亞美尼亞和阿塞拜疆；白羊王朝（1378～1502年），據有迪亞巴克兒、阿塞拜疆。鐵木爾的後裔的控制區只限於河中、阿富汗斯坦和伊朗東部。15世紀中葉，術赤的後裔昔班率領烏茲別克遊牧部落在中亞草原興起，1500年攻佔布哈拉和撒馬爾罕，建立烏茲別克汗國，鐵木爾帝國滅亡。

但是，鐵木爾的影響並沒有消失，他的五世孫巴布爾以費爾干納為根據地力圖復辟，失敗後進入印度，在1526年建立了莫臥兒帝國——一個可以說是印度歷史上最偉大的帝國，版圖包括整個次大陸，具有完備行政統治，各宗教的關係以及中央與地方政權的關係較融洽，經濟和文化也出現了空前的繁榮。

嚴格的說來，鐵木爾雖然以成吉思汗後裔自居，但並不算是純正得成吉思汗後裔，不過，如果成吉思汗地下有知，自己有這麼一個繼承人，也該含笑九泉了。