四大汗国有两种说法：
术赤汗国、察合台汗国、窝阔台汗国和拖雷汗国；
钦察汗国、伊利汗国、察合台汗国和窝阔台汗国。
无论哪一种说法，四大汗国都源自于他们共同的祖先——成吉思汗。
成吉思汗的四个儿子：
提起四大汗国，那就不得不提铁木真正妻孛儿帖为他生育的四个儿子，他们分别是老大术赤、老二察合台、老三窝阔台、老四拖雷。
长子术赤，一个敦厚的老实人，自打他一出生，就自带被人嘲讽的光环。究其原因，是因为术赤扑朔迷离的身世之谜。孛儿帖在和成吉思汗成亲不久之后就被人抢了，等成吉思汗抢回孛儿帖时，孛儿帖已经有了身孕，不久就生下了术赤。
至于其他三个儿子，就正常多了。老二察合台，性情暴躁，和老大不合；老三窝阔台，聪明睿智，和兄弟们相处融洽；老四拖雷，打战不错，身手了得。
性格决定命运，也决定了四人的继承权问题。
在继承人的问题上，成吉思汗既没有按照中原传统选择长子术赤，也没有按照蒙古幼子守灶的制度选择幼子拖雷，而是选择了聪明睿智又团结友善的老三窝阔台作为帝国的继承人。
老大和老二不和，选谁都不好，老四虽然打战很厉害，但综合比较，比老三还是略逊一筹，所以老三窝阔台才是最优选择。
四大世系的源起：
成吉思汗死后，窝阔台继承汗位，但是
蒙古帝国内部缺少一部汗位继承法律，大汗死后，继承者需要召开忽里勒台大会取得宗王、贵族、将帅的认可，这也就为后来帝国的分裂埋下了伏笔。
在继承人的选择上，成吉思汗首先排除了术赤和察合台，然后在窝阔台和拖雷两人当中摇摆不定，但是最终，成吉思汗选择了更擅长谋划、管理且能团结兄弟的窝阔台，认为他更适合作为汗国的继承人。
从此之后，四兄弟发展出来的四大世系家族，彼此之间分分合合，争斗不休。
术赤世系和钦察汗国：
术赤是成吉思汗长子，由于生来自带的流言蜚语，外界甚至包括他的兄弟们，也对他的血统生疑。他成年之后，追随父亲成吉思汗西征，并获得了花剌子模故地、宽田吉思海以北的钦察故地作为他的封地。
西征结束之后，在汗位继承权上，成吉思汗明确指定窝阔台作为帝国继承人，术赤于是索性就没有再返回蒙古本部，而是擅自撤回到了自己的封地，并于公元1225年病逝。两年之后，他父亲成吉思汗也于公元1227年病逝。
术赤死后，次子拨都继承他的封地，并以原封地为基础，继续向西征服了钦察草原、克里木、高加索、保加尔、伏尔加河和奥卡河地区以及第聂伯河流域的罗斯各公国，独立发展并建立起了一个庞大的钦察汗国
，直到16世纪中期，被新兴的莫斯科公国吞并。
术赤世系作为成吉思汗的长子，相对来说辈分最大，因此在蒙古的汗位争夺大战当中，术赤世系常常以长辈身份进行调和或参与。
察合台世系和察合台汗国：
察合台是成吉思汗第二子，他性情暴躁，和术赤关系不好。西征之后，察合台获得畏兀儿以西到阿姆河之间的封地，并形成了察合台汗国。
因为察合台和窝阔台的良好兄弟关系，察合台世系一度和窝阔台世系走得非常紧密，但是却和术赤世系的钦察汗国关系紧张。
窝阔台世系的贵由大汗死后，汗位传承到了拖雷世系的蒙哥手上，因为察合台世系是窝阔台世系的支持者，察合台汗国在河中地区的领地直接被已经身为大汗的蒙哥剥夺，并赏赐给了术赤世系的钦察汗国。
蒙哥死后，蒙哥的两位弟弟忽必烈和阿里不哥，为争夺大汗的兵戎相见。此时，察合台世系再一次站位错误，察合台世系联合窝阔台世系支持拖雷的幼子阿里不哥，共同对付忽必烈以及其支持者旭烈兀的伊利汗国。
阿里不哥败亡之后，窝阔台的孙子海都在这次大战当中迅速崛起，他及他的后人，为了重振窝阔台世系夺回蒙古汗位，继续和拖雷系的元朝和伊利汗国争斗不休，而察合台汗国则曾一度沦为了窝阔台世系的附庸。
察合台汗国后来分裂为东西两个汗国，两个汗国后来发展各有不同，西察合台汗国形成了帖木儿帝国，东察合台汗国之后又形成了亦力把里、叶儿羌汗国，后被准噶尔取代。
窝阔台世系、大汗和窝阔台汗国：
①窝阔台：
窝阔台是成吉思汗第三子，是成吉思汗钦点的帝国继承人，可谓是根正苗红，他担任大汗13年，庙谥太宗英文皇帝。
窝阔台在位期间继往开来，继续父亲成吉思汗未竟事业，东征西讨，联宋灭金、拓展疆域、称雄欧亚。
②贵由：
贵由是窝阔台的长子，窝阔台生前，钦定继承人为三子阔出，结果阔出早死，于是以阔出子皇孙失烈门为嗣。可窝阔台死后，六皇后脱列哥那称制，经过一番内斗，她违背遗诏改立儿子贵由为大汗。
贵由在位3年，庙谥定宗简平皇帝，在位期间，
因为贵由得位不正，造成了窝阔台世系内部的裂痕，同时他以大汗名义改立察合台汗国的继承人，又和钦察汗国的拔都不睦，直接得罪了察合台和术赤两大世系。
③分裂：
贵由死后，帝国又再次陷入到汗位争夺的纷争当中，手握重兵的拖雷系代表蒙哥获胜夺得汗位之后，处死了一批窝阔台世系的实权人物，又将窝阔台世系的领地一分为五，从此窝阔台世系再无能力争夺汗位。
④窝阔台汗国：
失去汗位传承的窝阔台后裔们并不死心，窝阔台的孙子海都，趁着已经取得汗位的拖雷世系内部争斗不休，加上又有术赤世系的钦察汗国支持，势力逐步做大，建立窝阔台汗国，其后与建立元朝的拖雷世系对抗了四十多年。
窝阔台汗国一度将察合台汗国吞并为附庸，但是最终还是被元朝和察合台汗国瓜分，最终灭亡。
拖雷世系、元朝和伊利汗国：
①拖雷：
拖雷是成吉思汗第四子，拥有卓越的军事才能，控制着蒙古帝国绝大部分精锐部队，曾以幼子监国，
拖雷是窝阔台争夺汗位的最大竞争者。在忽里勒台选汗大会上，为避免内讧，拖雷主动退出了竞争，转而支持窝阔台，后在班师北还的路上病死。
②蒙哥：
拖雷长子，在窝阔台世系的贵由汗死后，
蒙哥手握重兵，凭借拖雷系的实力，在忽里勒台选汗大会被拥立为大汗，从蒙哥起，蒙古帝国的汗位由窝阔台世系传承到了拖雷世系手里。
蒙哥在位9年，庙谥宪宗桓肃皇帝，死于南征军中。在位期间，革除积弊，出征四方，西征西亚，统一西藏，远征大理，南下攻宋。蒙哥死后，黄金家族再度陷入汗位之争当中。
③忽必烈：
忽必烈是拖雷第二子，蒙哥南征途中忽然崩于钓鱼山，而受命管理汉地的忽必烈，时值率军攻打南宋的鄂州，当他听说蒙哥死后，迅速从前线班师北上和幼弟阿里不哥争夺汗位。
面对汗位的争夺，
公元1260年3月，忽必烈采取畏兀儿大臣廉希宪的“先发制人”策略，他摈弃传统的忽里勒台选汗大会，直接在开平自行召集诸王大臣，在术赤世系子孙、察合台世系子孙、窝阔台世系、五弟旭烈兀、幼弟阿里不哥都缺席的情况下，在支持他的诸王贵族们的劝进拥立之下，于开平即大汗位，并建立年号中统，后迁都燕京，改称大都。
次月，阿里不哥在漠北召集忽里勒台选汗大会并称汗，因此这时期的蒙古帝国出现了南北两位大汗并立的情况，
忽必烈和阿里不哥，为争夺大汗的兵戎相见，也首开通过彼此发动战争方式夺取汗位的先例。
在之前的汗位争夺当中，各个对手只是展开了阴谋诡计以及施加武力的影响，从没真正出现席卷大漠南北大打出手开启战端的情况。
由此开始的汗位争夺大战，忽必烈和阿里不哥一共打了5年，到公元1264年阿里不哥不敌忽必烈只好投降为止，南北二汗争夺战争，最终以阿里不哥战败结束而告终。
值得一提的就是，双方之间的称汗方式，其实都不是之前的传统制度——忽里勒台选汗大会，不过阿里不哥获得了术赤世系、察合台世系和窝阔台世系的支持，也即得到了三大世系所代表的钦察汗国、察合台汗国和窝阔台汗国的支持。而四大汗国当中，也就只有旭烈兀的伊利汗国支持忽必烈。
但是
忽必烈能战胜阿里不哥，根本原因在于他的政权是建立在中原封建经济基础之上，得到了漠南新兴蒙古封建贵族和广大中原汉族地主阶级的支持，在经济加持之下，军事实力比阿里不哥的漠北军队战力更强更持久
。这和处于漠北，在各种资源都极度缺乏的阿里不哥北方汗政权形成了鲜明对比。
公元1271年，忽必烈定国号为元，公元1279年灭南宋统一全国，结束了自从唐末之后古代中国四分五裂的局面，并且也完成了蒙古帝国从草原帝国转为以汉地为重心的元朝封建政权的转变。
同时，这一时期的四大汗国，也逐渐完成各自的本地独立化发展，
钦察汗国、察合台汗国和伊利汗国，事实上脱离了大都的蒙古大汗控制，名义上遥尊元朝皇帝为大汗，相当于元朝的宗室外藩，可实际是处于独立发展地位
。而海都重建的窝阔台汗国，在忽必烈在时，一直和元朝为敌，直到忽必烈的继承者元成宗铁穆耳时才被平定。
忽必烈在位35年，庙谥世祖圣德神功文武皇帝，
忽必烈之后，被各汗国、全蒙古尊奉的大汗之位，始终控制在拖雷世系的手中。
④元朝：
自忽必烈建立元朝到顺帝北遁，元朝传11帝，历98年，最终为明太祖朱元璋所灭。
⑤旭烈兀和伊利汗国：
旭烈兀，是拖雷的第五子，是蒙哥、忽必烈和阿里不哥的同母兄弟
。他年轻的时候，曾经追随钦察汗国的拨都西征东欧，蒙哥继承汗位之后，因为旭烈兀拥立有功颇受蒙哥重用，并于公元1252年开启蒙古帝国的第三次西征——旭烈兀西征，击败了西亚诸国，并得到了西征占领地区作为领地。
公元1260年，南北大汗大战，旭烈兀返回波斯不再返回蒙古本土，同时他以领地支持忽必烈，多次派兵进逼阿里不哥的支持者窝阔台汗国，
忽必烈为笼络旭烈兀，曾下诏将西亚的征服领地归旭烈兀管辖，根据这一诏令，旭烈兀实际上在西亚的征服领地上建立起了一个新的汗国——伊利汗国。
14世纪末，伊利汗国为帖木儿帝国灭亡。
结语
成吉思汗的四个儿子，最终形成了蒙古广义黄金家族的四大家族世系，并各自形成和建立了四大汗国。
其中的关系如下：
术赤世系：
形成钦察汗国；
察合台世系：
形成察合台汗国；
窝阔台世系：
形成窝阔台汗国；
拖雷世系：
形成元朝、伊利汗国；
而在成吉思汗建立的蒙古帝国大汗的世系传承关系如下：
窝阔台世系：
第二任大汗窝阔台，第三任大汗贵由；
拖雷世系：
第四任大汗蒙哥，第五任大汗忽必烈。
由蒙哥起，蒙古帝国的汗位世系传承转到了拖雷世系手中。
由忽必烈起，建立元朝，各汗国逐渐遥尊元朝皇帝为大汗，只相当于元朝的宗室外藩，可实际是处于独立发展地位。
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