以探寻河源为目的的实地考察，是两个少数民族皇帝下令进行的。
一个是元世祖忽必烈，至元十七年十月己丑，即公元1280年11月4日，他命令都实带着人去探寻黄河之源，务必查出个究竟。考察队经过几个月的跋涉，到达河源，绘有图件，回报朝廷，但这正式的考察报告，始终未见披露，而是一位汉族学者潘昂霄从都实的弟弟那里听到一些情况，写成《河源志》一书，把这次考察的成果透露了出来。书中说河源是一片沼泽地，有泉水涌出聚成百余处水坑，映着阳光，从高山上望去，犹如星斗闪烁。这明显是把星宿海作为黄河的源头了。
忽必烈派人去考察黄河源头，是在宋朝的抵抗力量最终消失以后；前一年，宋朝大臣陆秀夫背着宋朝最后一位皇帝跳海自杀了，宋亡。这位富有开拓精神的少数民族皇帝，大概是想在天下坐稳以后要做出点前无古人的事。他想找到河源，在那里建设一座城池，开辟水运，发展贸易，这在后来虽未成为事实，但对河源的探寻，终究是一次不为旧籍传闻所束缚、脚踏实地、颇有意义的破天荒的行动。再一个是清朝的康熙皇帝玄烨，康熙四十三年四月癸酉，即1704年5月7日，他命侍卫拉锡等视察河源，但他们也只到了星宿海，虽已发现星宿海的水还有三条河作为上源，但并未追到源头，直至康熙末年组织全国性的地形测量，这才把星宿海以上的河源也勘察和绘制出来。
康熙为什么派人去专门视察河源，史书上没有记载，但从同一年他封淮河神为“长源佑顺大淮之神”这一讨好河神的行为来推测，他已无忽必烈那种气魄，而与当时黄河水患已成清政府难以对付的一件大事有关。果然，到乾隆皇帝时，这个目的就很明确了，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，这年黄河决了口子。大概是对待神灵总得认真一些，这回真的到达了河源，绘地图、写报告，总算留下了一些有价值的材料。