随着领土和人口的急剧增加，蒙古帝国也初具规模。铁木真意识到在自己百年之后，需要有一位才德兼备的人，来继承自己的基业。他此时四个儿子已经长大成人。长子术赤骁勇善战，是攻城拔寨的一员虎将；二子察合台打仗勇敢，唯独脾气稍显得暴躁；三子窝阔台智勇双全，精于政事。四子拖雷自幼就跟着自己征战四方，是一名出色的军事统帅，然而杀气太重，动辄屠城。从治国的角度来说，窝阔台显然更胜一筹，然而根据当时蒙古“幼子守灶”的传统，那么应该是由拖雷继承帝位，更何况拖雷是自己最喜欢的儿子。战无不胜的成吉思汗第一次因为选立继承人的问题而陷入了苦恼之中。最后，成吉思汗克服对幼子拖雷的喜爱之情，决定打破传统，量才用人，擢升三子窝阔台为继承人。1219年，成吉思汗准备挥师西征西方大国花剌子模。在出发之前，他召集诸子和胞弟，指定窝阔台为汗位继承人。随后，窝阔台随着父亲踏上了西征的万里戎途。七年之后，花剌子模亡国，窝阔台随着父亲回到了阔别七年之久的蒙古故土。1227年，一代天骄成吉思汗病逝于六盘山。临死前，他担心诸子在自己死后，会起纷争，于是再次告诫自己的孩子们，要团结一心，服从窝阔台的领导。虽然窝阔台是成吉思汗指定的继承人，可是根据蒙古旧俗，大汗死后，必须召开库里台大会，由宗室、勋贵选举继承人，这才可以即位为帝。在之后的两年里，窝阔台因为没有经过库里台大会正式选举，因此一直未能继承蒙古汗位。蒙古汗国的一切军政大事，由监国拖雷执掌，因此在这一时期，拖雷事实上成为了汗国当时的统治者。两年后，蒙古宗王和重臣举行库里台大会，有人认为应该坚持蒙古“幼子守灶”的旧俗，立拖雷为大汗；但耶律楚材极力游说各王，坚持成吉思汗的遗嘱，拥立窝阔台为汗。后几经波折，窝阔台这才继承了汗位。