Став ханом, Ильчигидай, как и его брат Кебек, не принял ислам, местом своего основного пребывания также избрал Западный Туркестан и продолжил деятельность своего предшественника по благоустройству страны. В частности, преемник Кебека восстановил крепость Хиндуван; по его приказу на юго-западной окраине Балха было построено большое селение, получившее название Ильчигидай, по имени своего основателя; и вообще он, по словам Махмуда ибн Вали, побуждал население «рыть каналы, сажать деревья, увеличивать число пашен и распределять участки по жребию» (
Ильчигидай умер естественной смертью в Карши и похоронен рядом со своим братом Кебеком, пишет автор «Бахр ал-асрар», однако не приводит дату смерти хана. Об этой дате можно косвенно судить по свидетельству доминиканца Иордана де Северака, который дважды побывал в Индии, и последний раз находился там до 1328 г. В своем отчете, озаглавленном «Описание чудес», он передает слухи о событиях в Чагатайском улусе: «Слышал я, что между двумя татарскими империями, а именно между той, что прежде называлась Катаем, а теперь называется Обсет, и Гатсарией, лежит империя Дувы и Кайды, некогда царя Капака, ныне Эчигадея, и она тянется на двести и более дней пути» (
После смерти Ильчигидая на престол взошел его брат Дурра (Дува) — Тимур. Мусульманские авторы характеризуют его как доблестного, справедливого и щедрого государя. Судя по сведениям китайских источников, которые приведены у Е. Бретшнейдера, Дурра-Тимур до своего вступления на престол был удельным царевичем в одной из восточных областей страны. Наиболее подробные известия об этом хане со ссылкой на источники приводит балхский историк XVII в. Махмуд ибн Вали. По его рассказу, Дува-Тимур, став ханом, переселился в Мавераннахр, как и его предшественники. Он поддерживал дружественные отношения с Ильханом Абу Саидом (1316–1335), и они часто обменивались посольствами. Однако в самом Чагатайском государстве при нем не было твердого порядка, и Дурра-Тимуру приходилось подавлять то и дело вспыхивавшие в разных уголках обширной страны мятежи. Дурра-Тимур, как и его брат Ильчигидай, совершил военный поход в «страну кыргызов», вернулся в Мавераннахр и внезапно умер; похоронен в Нахшебе. Царствование Дурра-Тимура длилось три года, говорится в источнике (
Преемник Дурра-Тимура, его брат Тармаширин, продолжал политику своих предшественников на троне. Он также жил на Кашкадарье, сделав Мавераннахр административно-политическим центром Чагатайского государства. Известны серебряные монеты с именем Тармаширина, чеканенные, в частности, в Таразе. Став ханом, Тармаширин принял ислам, а заодно и мусульманское имя-прозвание Ала ад-Дин («Слава веры») и объявил ислам официальной религией Чагатайского государства.
Мусульманские авторы характеризуют Тармаширина как сильного, справедливого государя и ревностного мусульманина. Арабский путешественник Ибн Баттута, прибыв в Мавераннахр из Дешт-и Кипчака зимой 1333–1334 гг., находился во владениях этого хана 54 дня. Ибн Баттута называет главу государства Чагатаидов в Средней Азии — Султан Ала ад-Дин Тармаширин. Вот рассказ об их первой встрече.