Vì mong muốn mở rộng ảnh hưởng của văn hóa Trung Hoa ra khắp thế giới, Minh Thành Tổ đã tài trợ cho các chuyến thám hiểm hoành tráng và dài hạn của Trịnh Hòa. Trong khi thuyền buôn Trung Hoa tiếp tục đến Nhật Bản, Lưu Cầu và Đông Nam Á trước và sau thời Vĩnh Lạc, các chuyến đi của Trịnh Hòa là những chuyến thám hiểm thế giới quan trọng duy nhất bằng đường biển của Trung Quốc. Chuyến thám hiểm đầu tiên do Trịnh Hòa chỉ huy khởi hành vào năm 1405, 18 năm trước khi Henry Nhà hàng hải bắt đầu các chuyến du hành khám phá của người Bồ Đào Nha. Bảy chuyến thám hiểm diễn ra từ năm 1405 đến 1433, đoàn thám hiểm đã đến các trung tâm thương mại của châu Á thời đó. Một số chiếc thuyền được coi là thuyền chèo bằng gỗ lớn nhất trong lịch sử nhân loại.

Năm 1406, Minh Thành Tổ cảm thấy kinh hãi khi người Lưu Cầu cho thiến nhiều bé trai để đưa đến phục vụ cho hoàng đế. Vĩnh Lạc trả lại những đứa bé này, nói chúng vô tội và không đáng bị như thế, lại hạ lệnh cho người Lưu Cầu sau này không được làm thế nữa. Sau cái chết của Timur, kẻ định xâm lược Trung Hoa, quan hệ ngoại giao giữa Nhà Minh và Shakhrukh, vua của Ba Tư và Transoxania đã được cải thiện đáng kể. Hai nước đã cho trao đổi các phái đoàn chính thức vào một số dịp.

Các chuyến thám hiểm của Trịnh Hòa là những thành tựu vượt bậc về kỹ thuật và công tác hậu cần của Trung Hoa. Những người thừa kế của Minh Thành Tổ, Hồng Hi và Tuyên Đức, lại cho rằng các chuyến thám hiểm này là gánh nặng với ngân khố quốc gia. Hoàng đế Hồng Hi cho chấm dứt các chuyến đi, tuy nhiên một chuyến thám hiểm cuối cùng được diễn ra vào những năm Tuyên Đức. Các hậu duệ của hoàng đế Tuyên Đức cho đè nén và hủy bỏ nhiều tư liệu, thông tin về các chuyến hải hành của Trịnh Hòa.