蒙古人对西伯利亚的探索比之前契丹人走得更远。在铁木真时期，已经征服了贝加尔湖一带的铁勒后裔——林中部落，这些民族后来融入了蒙古族之中，成为了布里亚特蒙古人。
在窝阔台时期，蒙古人发动了第二次西征，也就是远征东欧平原的罗斯公国。此次远征，更大大开阔了蒙古人的视野。
一、《马可波罗行纪》记载蒙古金帐汗国向神罗索取北极诸岛的海东青
根据欧洲人史料的记载，蒙古人征服东欧平原后，要求神罗皇帝贡献格陵兰一带的“海东青”，实际上就是猎鹰，可见蒙古人已经知道了北冰洋的存在。
《马可波罗行纪》中提到“君等切勿以为取得海青之基督教徒以海青贡献大汗。其实乃贡献东方君主也。” 那么，蒙古人是什么时候开始要求西方基督教诸王贡献海青的呢？
1239年，拔都要求神圣罗马帝国皇帝腓特烈二世废黜王位，并说:“我来，是欲夺你的君主之位，并取而代之。”后者只是回答说，他很了解猎鹰，因此想成为拨都的鹰之看护者。
腓特烈二世在他的宫廷里一次养了多达50只猎鹰，在他的信中，他要求卢卑克（德国北部邻波罗的海）甚至格陵兰岛提供北极猎鹰。
蒙古人探索西伯利亚和北极地区
所以说，至少1239年之前，蒙古人已经了解北极诸岛（至少格林兰岛）有‘海东青’。并且，清楚地知道，古代维京人的航线（参见上图）。也知道当时的欧洲人已经能从欧洲的西北航行到巴芬湾。所以，才会让神圣罗马帝国的皇帝贡献‘海东青’。
二、《史集》记载拖雷妻子派人考察北极
《史集》记载唆鲁禾帖尼曾派出载员数千人的船深入至北极地区
唆儿忽黑塔尼别吉 【拖雷正妻，今作唆鲁禾帖尼，皇太后，克烈氏，蒙哥、忽必烈、旭烈兀和阿里不哥的生母。】 曾派遣三个亲信带着一千个人乘坐一条船前往北方某国，他们将很多银子[从该国腹地]运到岸边，但未能装上船。在这支军队中，有三百多人没有返回，留下的人都死于瘴气和潮湿。[但]三个亲信都顺利归来，[后来]活了很久。”
猜测这是一艘北极考察船，从叶尼塞河的入海口能航行至何处？帆船大航海时代，北冰洋航线开辟除了考虑洋面是否结冰外，还必须考虑洋流、和风向（北纬60°以上处于极地东风带）
1、东线：逆时针环北冰洋。又分为北线、南线。北线，经兰开斯特海峡（巴芬岛北）航行至巴芬湾；南线，航行至哈得孙海峡（Hudson Strait）（巴芬岛南）。
2、西线：乘极地东风，航行至巴伦支海（Barents Sea），参照维京人的航线，至巴芬湾。
3、返航航线：与维京人航线相似，顺洋流可从巴伦支海航行至喀拉海。
三、元史等文献记载日不落景观
“益吉剌”属元北境部族，又译盎吉剌，在今俄罗斯安加拉河及叶尼塞河中下游地区。《元史·地理志》 昂可剌者： “因水为名，附庸于吉利吉思，去大都二万五千余里。” 又载： 谦河流经吉利吉思境，“注于昂可剌河，北入于海”。元世祖时，置益兰州等处五部断事官分治北境，昂可剌为其辖部之一。元盛如梓 《庶斋老学丛谈》： “盎吉剌日不落，只一黑气遮日，煮羊膊熟，日又出也。保定刘敬之 (即刘好礼) 往任断事官，亲见之”。
1271年，也就是元朝建立的这一年，一位叫做刘好礼的河南人担任了益兰州等五部断事官，益兰州在在今俄罗斯图瓦共和国境内。在管区内的“益吉剌”他曾经见到了太阳落下，之后又升起的奇观，可见他曾经到达了距离北极圈不远的地方。
四、《双溪醉隐集》记载的日不落之山
从金帐汗国分裂出的西伯利亚汗国
契丹人耶律铸的《双溪醉隐集·丁零二首》的序提到窝阔台：“尝昭和端（兀敦）等入北海，往复数年，得日不落之山，未始闻有马蹄、马脑之民。” 可见窝阔台曾经派遣探险队深入西伯利亚，并到达了北冰洋。但是，古人没有留下蒙古探险队的线路线索，
从字面上分析，这是蒙古帝国官方层面组织的大型对“北海”（北冰洋）的考察活动。是一次以“入北海”为目地的航海活动。由于记载简陋，不知道是从那个港口出发？是从北冰洋的出海口？还是从东北亚的港口？船只配备、人员数量等一概不知。
最轻松的路线，这支探险队是从东欧平原到达了北冰洋。东欧平原的纬度虽然高，气候相对西伯利亚却温和许多，但是这条路线找不到“日不落之山”！
何为“日不落”？
元朝人的笔记说得非常清楚：“益吉剌日不落，只一道黑气遮日。煮羊膊熟，日又出也。……观此则日月不出入乎地中，绕北极之下以为昼夜，信而有证。”
只有在北极圈外并接近北极圈地方，才会出现上述现象。这样，就有了寻找“日不落之山”的依据。可以在当今地图上寻找相匹配的“山”。
笔者认为，这个山不可能在北西伯利亚，应是阿拉斯加的麦金利山（Mount McKinley，（63°4′10″N、151°0′26″W））。
北美洲最高峰。当地印第安人称迪纳利峰。意思是意思是“雄伟、高大，太阳之家”。海拔6193米。位于阿拉斯加中南部。是阿拉斯加山脉中段山峰。
古人以为，在此山，看太阳“沉入”地平面时间短，即日落和日出的间隔时间短。那么“沉入”的地方就是“太阳之家”。“日落”就是太阳回家。
五、元军曾深入至“狗国”
努尔干并不是“狗国”，元人的著作说得清清楚楚：“弩耳干，在女真之东北，与狗国相近。……”，“狗国，其国在女真之北，乃阳消阴长之地，……”
就是说，狗国已经接近北极圈了，只有北极圈附近，才会出现“阳消阴长”的极夜现象。
参照明代“坤舆万国全图”之局部地图，将狗国画在北极圈外附近。明代没有到过狗国，应是参照元朝的舆图资料。
至元二十一年夏四月戊申，“命开元等路宣慰司造船百艘，付狗国戍军”
对照地图，1284年前，元军已经深入到堪察加半岛北部地区或更北的楚科奇半岛了。
明代“坤舆万国全图”
六、郭守敬北海观测站在今天俄罗斯萨哈（雅库特）共和国境内
元朝郭守敬在全国设置了27个观测站，其中最北的在北海。根据《元史·天文志》记载，“北海，北极出地六十五度，夏至晷影长六尺七寸八分，昼八十二刻，夜一十八刻”，根据推测，北海大约在北纬63度左右，也就大概在今天雅库特境内。可见，当时的元朝人可以通过蒙古高原地区进入西伯利亚。