西夏末主李睍遣使向成吉思汗乞降后，在六盘山避暑的成吉思汗的病情一天比一天严重，他估计自己活不多久了。在病榻上，他考虑着自己死后的两件大事，一是国家的治理，一是汗位的继承。特别是汗位继承人选的问题，常常让他寝食不安。这个问题必须尽快解决，不能再拖了。
成吉思汗的长妻孛儿帖生有四子：术赤、察合台、窝阔台、拖雷。按蒙古习俗，长子有优先权、幼子有受产权的传统，成吉思汗打破了这个传统，他没有选择术赤或拖雷，而是选择了有治国才能的窝阔台为汗位继承人。他这个决定是在西征之前宣布的，术赤和拖雷对此颇有意见。病重期间，他把在身边的窝阔台、拖雷和其他儿子叫到跟前，给他们讲一支箭容易折断而多支箭捆在一起难折断的道理。然后撑起身子，用沉重的语气说“：我的病情很重，眼看无法医治了。你们当中需要有一个人来继承汗位，支撑这根基坚实的宝座。如果我的儿子们个个都想当大汗，想当帝王，互相不肯谦让，岂不是又像一头蛇和多头蛇的故事。”这个一头蛇和多头蛇的故事是成吉思汗经常对儿子们进行教育的基本教材：在一个寒冷的夜晚，一条多头蛇为了御寒，想爬进洞去。可是，这条蛇身上的每一个头都要争着先钻进洞口，谁也不肯相让。时间长了，这条多头蛇竟冻死在洞口。而另一条一头蛇却顺利地爬进了洞里，安全地度过了严冬，迎来了阳光明媚的春天。成吉思汗想用这个故事教育他的儿子们，如果人人都想当大汗，到头来谁也当不成。要听从一个人的指挥，同心协力，才能干一番大事业。窝阔台等人听了成吉思汗的话，都跪在地上说：“我们俯首听从您的命令和吩咐。”成吉思汗接着说；“如果你们想过安乐和幸福的生活，享受权利和富贵的果实，那么就让窝阔台继承我的汗位吧。因为他有雄才大略，且足智多谋，在你们当中尤为出众。我想让他统帅军队和百姓，保卫国土。我立他当我的继承人，不知你们对这个想法有什么意见？”诸子们异口同声地说；“谁有权力反对您的话？谁又有能耐拒绝它？”“既然这样，”成吉思汗接着说，“假如你们的愿望和你们的话是一致的，那么你们的口比着你们的心，必须立下文书。我死后你们要拥戴窝阔台为汗，把他的话当作肉体的灵魂，不许更改今天当着我的面决定的事，更不许违反我的法令。现在察合台不在我的身边（长子术赤已死），也应该让他不生叛乱之心才好。”窝阔台的弟兄们遵照他的圣训，立下了由窝阔台继承大汗位的文书。
公元1229年八月，蒙古汗国宗亲诸王在怯绿连河（即今蒙古国境内的克鲁伦河）畔召开忽里勒台大会。尽管费尽周折，窝阔台最后总算被推举为大汗。成吉思汗在六盘山的遗愿总算没有落空，也避免了一场“兄弟阋（x）ì于墙”的悲剧。成吉思汗的病情愈来愈恶化，在临死之前，他对拖雷和诸大将嘱咐了灭亡金国的方略：“金朝的精兵在潼关，潼关南据华山，北靠大河，难以一下子攻破。如果能借道宋朝（南宋）———宋、金世仇，必能同意，然后出兵直捣开封，金朝必从潼关调兵。潼关数十万兵千里赴援，人马疲惫，即使能赶来也不能作战，攻破开封是没问题的。”后来窝阔台遵循了这一方略，终于在公元1234年（金哀宗天兴三年）灭亡了金国。
公元1227年七月，一代天骄成吉思汗没能看到西夏都城被攻破，也没能看到西夏皇帝亲自前来向他乞降，便死在了征西夏的军中，折戟六盘山，终年66岁。成吉思汗死后，麾下臣子遵照其遗命，秘不发丧、举哀，由诸王和那颜（蒙古贵族、官吏）护送其灵柩到漠北。为了不泄露灵柩的去向，沿途遇到的人畜全部杀死。到达目的地后，来自大蒙古汗国东西各地的成吉思汗诸子、诸弟、诸王、后妃、亲属、臣僚和他们的后代，为其举行了隆重的丧礼。据《元史》载，成吉思汗的遗体葬于起辇谷。
起辇谷在何处，说法不一。有人认为是在今北京房山，有的说在河套外腾格泊西北，有的说在克鲁伦河之侧。清末民国初年著名地理学家张相文认为“：诸说皆非，以伊金霍洛为成吉思汗陵；陵墓三十里，四周皆沙砣，近旁为游泥河，蒙人名曰忽几尔阁沟，即起辇谷也”。在《辞源》（商务印书馆，1983年版）中“起辇谷”条下解释云“：在内蒙古鄂尔多斯右翼中旗、黄河西北阿尔坦山阴。蒙古汗铁木真（元太祖）及其子孙葬于此。葬地名察罕额尔格，近三音诺颜界。”还有人认为起辇谷必在漠北创业之地。《中国通史故事》（中国少年儿童出版社，1991年版）明确写为起辇谷在鄂尔浑、克鲁伦、土拉三河的发源地肯特山。为什么起辇谷的确切位置有如此众多的说法呢？因为按照蒙古族的风俗，成吉思汗陵不树坟垅，地面上不营造任何建筑。又据说，成吉思汗遗体由1000人安葬后用万马将其陵地进行踩踏，后又派800人将1000名安葬者全部杀死，这800人后来又不知所终。所以关于他的陵墓位置，诸书记载大相径庭也就不奇怪了。据一份资料称，一支美国人组成的学术小组在今蒙古人民共和国首都乌兰巴托附近，找到了极有可能被证实的成吉思汗陵。
