以探尋河源為目的的實地考察，是兩個少數民族皇帝下令進行的。
一個是元世祖忽必烈，至元十七年十月己醜，即公元1280年11月4日，他命令都實帶著人去探尋黃河之源，務必查出個究竟。考察隊經過幾個月的跋涉，到達河源，繪有圖件，回報朝廷，但這正式的考察報告，始終未見披露，而是一位漢族學者潘昂霄從都實的弟弟那裏聽到一些情況，寫成《河源誌》一書，把這次考察的成果透露了出來。書中說河源是一片沼澤地，有泉水湧出聚成百餘處水坑，映著陽光，從高山上望去，猶如星鬥閃爍。這明顯是把星宿海作為黃河的源頭了。
忽必烈派人去考察黃河源頭，是在宋朝的抵抗力量最終消失以後；前一年，宋朝大臣陸秀夫背著宋朝最後一位皇帝跳海自殺了，宋亡。這位富有開拓精神的少數民族皇帝，大概是想在天下坐穩以後要做出點前無古人的事。他想找到河源，在那裏建設一座城池，開辟水運，發展貿易，這在後來雖未成為事實，但對河源的探尋，終究是一次不為舊籍傳聞所束縛、腳踏實地、頗有意義的破天荒的行動。再一個是清朝的康熙皇帝玄燁，康熙四十三年四月癸酉，即1704年5月7日，他命侍衛拉錫等視察河源，但他們也隻到了星宿海，雖已發現星宿海的水還有三條河作為上源，但並未追到源頭，直至康熙末年組織全國性的地形測量，這才把星宿海以上的河源也勘察和繪製出來。
康熙為什麽派人去專門視察河源，史書上沒有記載，但從同一年他封淮河神為“長源佑順大淮之神”這一討好河神的行為來推測，他已無忽必烈那種氣魄，而與當時黃河水患已成清政府難以對付的一件大事有關。果然，到乾隆皇帝時，這個目的就很明確了，乾隆四十七年即公元1782年，皇帝竟派人到河源去祭祀河神了，這年黃河決了口子。大概是對待神靈總得認真一些，這回真的到達了河源，繪地圖、寫報告，總算留下了一些有價值的材料。