察合台汗国地处中亚，是联通东西方的枢纽，战略位置十分重要，因而多年战争不断。后来，察合台汗国分裂成东察合台汗国和西察合台汗国。西察合台汗国于公元1402年灭亡，东察合台汗国却一直坚持到十六世纪，存在四百多年。
第三个汗国是窝阔台汗国，是蒙古四大汗国中地盘最小、存在时间最短的，疆域主要是在现在的新疆和内蒙境内。
成吉思汗指定窝阔台为大汗继承人，因而给他的封地最小，只是原来乃蛮部和西辽的部分地区。窝阔台继承了大汗之位，自然不在乎封地大小，他登基之后，转手把封地给了他的长子贵由。贵由志在汗位，也不重视封地，致使窝阔台汗国发展十分缓慢。
蒙哥即位以后，限制打压窝阔台汗国，使窝阔台汗国势力更加弱小，甚至形不成一个完整的区域。窝阔台的孙子海都心怀不满，他聪明能干而又狡诈，积极联络鼓动窝阔台系成员，逐渐成为窝阔台系诸王的首领。在忽必烈与阿里不哥兄弟相争的时候，海都支持阿里不哥，希望兄弟俩的战争打得越大越好。与此同时，海都整训军队，对外扩张，不断扩大自己的势力。
公元1268年，海都趁着忽必烈伐宋之机，正式建立了独立的窝阔台汗国，并且攻占了和林。后来，忽必烈派大军讨伐，海都毕竟势力不强，屡战屡败，只得进行游击战。最后，海都兵败身死，窝阔台汗国灭亡。窝阔台汗国只存在了五十八年。
第四个汗国是伊利汗国，是蒙哥的弟弟旭烈兀建立的，鼎盛时疆域东起阿姆河和印度河，西面包括小亚细亚大部分地区，南抵波斯湾，北到高加索，面积六百多万平方公里，与钦察汗国差不多。
旭烈兀率军第三次西征，连续灭掉木剌夷国和阿拔斯王朝，征服叙利亚，占领大马士革。不料，蒙哥突然死亡，旭烈兀只好率军返回。
旭烈兀在回军途中，得知自己的哥哥和弟弟正打得不可开交，他左右为难，便停下不走了。旭烈兀向双方分别派出使者，进行调和，并劝弟弟阿里不哥放弃争斗，拥戴二哥忽必烈称汗。
忽必烈很高兴，为了拉拢旭烈兀，传旨将波斯土地归旭烈兀统治。于是，旭烈兀便不再回来了，在封地建立了伊利汗国。旭烈兀不久病逝，其长子继位。
伊利汗国距离蒙古路途遥远，形成了独立国家，于十四世纪末灭亡，存在近百年。
忽必烈与弟弟打了四年内战之后，见四个汗国纷纷独立，不再听从大汗的诏令了，于是，便在蒙古本部建立了元朝。这样，大蒙古国就一分为五了。
元朝是在大蒙古国基础上建立的，并且同出一源。但是，元朝与大蒙古国是两个概念，不能混为一谈。