Основатель ханства, Чагатай, который правил им с 1227 по 1242 г., как мы видели, был воплощением монгола давних времен. Его отец Чингисхан, по отношению к которому он испытывал в равной степени восхищение и страх, назначил его следить за соблюдением Ясы, кодекса поведения, и он всю жизнь блюл этот закон и требовал от своего окружения строгого его исполнения. Однажды, обогнав во время скачек своего младшего брата Угэдэя, когда тот уже был великим ханом, он на следующий день пришел к нему просить прощения, словно преступник. Он нисколько не был обижен возвышением младшего, поскольку так решил их отец. По той же причине, царствуя над мусульманскими народами, он проявлял довольно сильную вражду к исламу из-за их практики омовений и способов забоя скота, поскольку установления Корана противоречили монгольским обычаям, Ясе. При этом одним из его министров был мусульманин – Кутб ад-Дин Хабаш-Амид Отрари (ум. в 1260 г.). Кроме того, Чингисхан поручил управление трансоксианскими городами (Бухарой, Самаркандом и др.) и сбор с них налогов другому мусульманину, Махмуду Ялавачу, который проживал в Ходженте, в Фергане. Однажды Чагатай сместил Махмуда, но, поскольку тот подчинялся непосредственно великому хану, царствовавшему тогда Угэдэю, Чагатай признал неправомерность своих действий и восстановил чиновника в его прежних обязанностях. После Махмуда трансоксианскими городами и, как полагает Бартольд, другими «цивилизованными провинциями» до китайской границы от имени великого хана продолжал управлять его сын, Масуд Ялавач, или Масуд-бег. В этом статусе мы видим его на курултае 1246 г., где его функции были подтверждены. В 1238–1239 гг. в Бухаре вспыхнуло восстание мусульманского населения, направленное против местных богачей и монгольских властей: Масуд подавил восстание и при этом сумел избавить город от мести монгольских войск.

Умирая (1242), Чагатай оставил трон своему внуку Кара-Хулагу, сыну своего старшего сына Мутугэна, убитого в 1221 г. на осаде Бамиана, чья смерть причинила столько горя его семье. С 1242 по 1246 г. Кара-Хулагу царствовал при регентстве вдовствующей хатун Эбускун. В 1246 г. новый великий хан Гуюк сместил его и заменил младшим сыном Чагатая, принцем Йису-Менгу, который был его другом. Впрочем, этот принц, отупевший от пьянства, передал бразды правления своей жене и своему министру – мусульманину Беха ад-Дину Маргинани, которого Джувейни славит как мецената. Но Йису-Менгу процарствовал тоже не долго (1246–1252), и по тем же причинам. Во время борьбы за наследование императорского трона, разделившей в 1249–1250 гг. все ветви дома Чингизидов, он открыто выступил на стороне дома Угэдэя против кандидатуры Менгу. Став великим ханом, Менгу объявил о низложении Йису-Менгу и назначил на его место ханом Чагатайского улуса того же Кара-Хулагу, которого пятью годами ранее (август 1252 г.) низложил Йису-Менгу. Кара-Хулагу даже получил поручение казнить Йису-Менгу – своего родного дядю – после того, как отберет у него власть. В этой серии дворцовых переворотов ясно видно, что в ту пору Чагатайский улус не был полностью автономен, что его зависимость от каракорумского двора сохранялась и сказывалась при всех верхушечных семейных революциях; в целом это было вице-королевство, тесно связанное с центральной властью, управляемое боковой ветвью, воспринимаемой как младшая, невзирая на ее генеалогическое старшинство по отношению к домам Угэдэя и Тулуя.