Bắt đầu từ giữa thế kỷ 14, một hãn quốc mới dưới hình thức liên minh bộ lạc du mục do một thành viên của gia tộc Sát Hợp Đài lãnh đạo đã hình thành ở khu vực sông Y Lê. Do đó, nó được coi là một sự tiếp nối của Sát Hợp Đài hãn quốc, song cũng được gọi là Hãn quốc Moghul,[23] do cư dân của các bộ lạc đều có nguồn gốc được coi là "Moghul" (tức Mông Cổ) thuần chủng, trái ngược với cư dân chủ yếu là Turk hay Mông Cổ bị Turk hóa tại Transoxiana.[24]

Các khu cực phía đông của Sát Hợp Đài hãn quốc vào đầu thế kỷ 14 là nơi sinh sống của một số bộ lạc du mục Mông Cổ. Các bộ lạc này phẫn nộ trước việc Đáp Nhi Ma Thất Lý cải sang Hồi giáo và di chuyển nơi ở của hãn đến Transoxiana. Họ đứng đằng sau cuộc nổi loạn kết thúc với cái chết của ông. Một trong số các hãn kế vị Đáp Nhi Ma Thất Lý là Sưởng Thất (Changshi) ông có thiện ý với vùng phía đông và có tư tưởng chống Hồi giáo.[25]

Vào thập niên 1340, một loạt cuộc tranh đấu đã nổ ra để tranh giành vị trí cai quản Transoxiana, các thành viên của nhánh Sát Hợp Đài đã ít quan tâm đến khu vực phía đông. Kết quả là các bộ lạc miền đông hầu như độc lập. Mạnh nhất trong các bộ lạc là người Dughlat, kiểm soát vùng lãnh thổ rộng lớn tại Moghulistan và phía tây lòng chảo Tarim. Năm 1347, người Dughlat quyết định phong một hãn riêng cho mình, và đưa Thốc Hốt Lỗ Thiếp Mộc Nhi (Tughlugh Timur), cũng thuộc nhánh Sát Hợp Đài, lên ngôi.[26]

Thốc Hốt Lỗ Thiếp Mộc Nhi (1347–1363) do đó là người đứng đầu của một liên minh bộ lạc, quản lý bồn địa Tarim và Moghulistan (được đặt tên theo người Moghul). Thời cai trị của ông cùng giai đoạn với hàng loạt các hãn bù nhìn cai trị ở Transoxiana, nghĩa là có hai hãn của nhánh Sát Hợp Đài: một ở phía tây, trung tâm tại Transoxiana, và một ở phía đông, trung tâm tại Moghulistan. Tuy nhiên, không giống như các hãn ở phía tây, Thốc Hốt Lỗ Thiếp Mộc Nhi là một lãnh đạo mạnh mẽ, ông đã cải sang Hồi giáo vào năm 1354 và đã tìm cách để làm giảm sức mạnh của người Dughlat.[27] Năm 1360, ông đã tận dụng một rối loạn tại Transoxiana và tuyên bố mình là hậu duệ hợp pháp của Sát Hợp Đài[28] để xâm chiếm và kiểm soát khu vực, qua đó tái hợp tạm thời hai hãn quốc. Trong lần xâm lược thứ hai vào năm 1361, ông đã bổ nhiệm người con là Dã Lý Nha Tư Hỏa Giá (Ilyas Khoja) làm thủ lĩnh Transoxiana, tuy nhiên, Tughlugh Timur đã không thể giữ được khu vực một cách lâu dài, và người Moghul cuối cùng bị Amir Husayn và Timur trục xuất, hai người này về sau lại chiến đấu với nhau để tranh giành kiểm soát Transoxiana.[29]

Sự cai trị của nhánh Sát Hợp Đài tại Moghulistan tạm thời gián đoạn do cuộc đảo chính của tiểu vương người Dughlat là Qamar ud-Din, có vẻ như người này đã giết chết Dã Lý Nha Tư Hỏa Giá và một số thành viên khác của nhánh. Người Moghul vẫn nghe lời ông ta và luôn xảy ra chiến tranh với Timur, người đã xâm lược Moghulistan vài lần song đã không thể bắt các cư dân tại đây khuất phục.[30] Một thế lực nhánh Sát Hợp Đài được phục hồi vào thập niên 1380, nhưng người Dughlat vẫn giữ một vị trí quan trọng trong khu vực, bốn mươi năm sau đó họ đã lập nên một vài vị hãn theo lựa chọn riêng của mình.[31]

Chu kỳ này bị Oai Tư Hãn (Uwais Khan, 1418–1428) phá vỡ, ông là một người Hồi giáo sùng đạo và thường xuyên có chiến tranh với người Oirat (Tây Mông Cổ, Vệ Lạp Đặc) những người thường di chuyển ở khu vực phía đông hồ Balkash. Ông thường đánh bại và từng hai lần bắt được Dã Tiên (Esen Tayishi) của người Oirat, song đều bảo đảm an toàn và phóng thích. Kế vị Oai Tư Hãn là Dã Tiên Bất Hoa II (Esen Buqa II, 1428–1462), ông thường xuyên tấn công đế quốc Timur ở phía tây. Vào giai đoạn cuối trong thời cai trị, ông tranh chấp với người em trai Vũ Nô Tư Hãn (Yunus Khan, 1462–1487), người đã được đế quốc Timur đưa lên ngôi hãn nhằm chống lại Dã Tiên Bất Hoa. Vũ Nô Tư Hãn đánh bại người Uzbek và duy trì quan hệ tốt đẹp với người Kazakh và đế quốc Timur, song phía tây lòng chảo Tarim rơi vào tay một cuộc khởi nghĩa của người Dughlat. Năm 1484, ông chiếm được Tashkent từ tay đến quốc Timur.[32]

Trong thế kỷ 15, các hãn Moghul ngày càng bị Turk hóa. Vũ Nô Tư Hãn thậm chí còn được nói là có nét mặt của người Tajik thay vì Mông Cổ.[33] Việc Turk hóa này có thể đã không diễn ra một cách rộng rãi đối với toàn bộ dân Moghul,[34] những người đã cải đạo sang Hồi giáo chậm hơn các hãn và các tiểu vương (mặc dù vào giữa thế kỷ 15, người Moghul được coi là có phần lớn theo Hồi giáo[35]). Các hãn cũng đưa vào luật sharia của Hồi giáo bên cạnh luật Yassa (pháp điển Thành Cát Tư Hãn) của người Mông Cổ.[36]

Sau cái chết của Vũ Nô Tư Hãn, lãnh thổ của hãn quốc bị phân chia cho những người con của ông. Tốc Đàn A Khắc Ma (Sultan Ahmad, Ahmad Alaq; 1487–1503), nắm giữ Đông Moghulistan và Uighuristan và đã có một loạt chiến thắng trước người Oirat, đột kích vào lãnh thổ nhà Minh và cố gắng giành lấy phía tây của lòng chảo Tarim từ tay người Dughlat, song ông cuối cùng đã không thành công. Năm 1503, ông đi về phía tây để giúp người anh/em trai là Tốc Đàn Mã Cáp Mộc (Sultan Mahmud/Mahmud Khan, 1487–1508), người cai trị Tashkent và miền tây Moghulistan, chống lại người Uzbek dưới sự chỉ huy của Muhammad Shaybani. Hai anh em đã bị đánh bại và bắt giữ; dù họ được thả song Tashkent đã bị người Uzbek chiếm. Ahmad Khan chết không lâu sau đó và kế vị ông là con trai Tốc Đàn Mãn Tốc Nhi (Sultan Mansur, Mansur Khan, 1503–1545), người đã chiếm Kumul (Cáp Mật), một vùng phiên thuộc của nhà Minh, vào năm 1513. Mahmud Khan đã dành nhiều năm để cố gắng lấy lại quyền lực của mình tại Moghulistan; ông cuối cùng đã từ bỏ và đầu hàng Muhammad Shaybani song đã bị hành quyết.[37]

Anh/em trai của Mansur Khan là Tái Đức (Sultan Said Khan, 1514–1533) đã chinh phục phía tây của lòng chảo Tân Cương từ tay người Dughlat vào năm 1514 và lên ngôi tại Kashgar. Sau đó, hãn quốc Moghul bị phân chia lâu dài, mặc dù Tái Đức là một chư hầu trên danh nghĩa của Mansur Khan tại Turfan (Thổ Lỗ Phồn). Sau khi Tái Đức mất, Lạp Thất Đức (Abdurashid Khan, 1533–1565) lên kế vị, ông bắt đầu thời cai trị của mình bằng việc giết một thành viên của người Dughlat. Một cháu trai của tiểu vương đã chết, Mirza Muhammad Haidar Dughlat chạy đến Đế quốc Mogul tại Ấn Độ và cuối cùng chinh phục Kashmir, Nơi ông viết lịch sử của người Moghul. Abdurrashid Khan cũng đã chiến đấu nhằm giữ Moghulistan, chống lại người Kyrgyz và người Kazakh, nhưng Moghulistan cuối cùng cũng bị mất; sau đó người Moghul bị hạn chế tại lòng chảo Tarim.[38]