Вскоре после Карпини, в 1249 г., Каракорум посетил посол французского короля-крестоносца Людовика IX Святого доминиканский монах Андре Лонжюмо. Отчет о его путешествии не сохранился, а есть только редкие упоминания о нем в рассказах его современников, в частности у Рубрука. Лонжюмо ехал в Каракорум через Сирию, Ирак, Иран и закаспийские пустыни.
Важные географические сведения собрала другая (францисканская) миссия в Каракорум — фламандца Гильома (Виллема) Рубрука. Она была отправлена из г. Акка (Северная Палестина) Людовиком IX Святым после неудачного похода в Египет. Король надеялся найти в великом хане союзника против мусульман. Зимой 1252–1253 гг. Рубрук пересек Черное море и высадился в крымском порту Солдайя (теперь Судак). Отсюда он двинулся на восток в мае 1253 г. и через два месяца на волах добрался до низовьев Волги. Рубрук подтверждает, что она впадает в замкнутое Каспийское море, а не в залив Северного океана, как считали почти все античные географы, кроме Геродота и Птолемея: «Брат Андрей [Лонжюмо] лично обогнул две стороны его, именно южную и восточную, я же другие две, именно северную [и]… западную». Рубрук указывает, что горы поднимаются на западе (Кавказ), на юге (Эльбурс) и на востоке от Каспия, вероятно подразумевается под восточными горами отчетливо выраженный обрыв — Западный Чинк Устюрта, пересеченного Лонжюмо. В середине сентября францисканец двинулся вновь на восток. Дальнейший путь от Каспия он проделал верхом.
Из отчета Рубрука можно лишь в самых общих чертах определить его маршрут. Он ехал на восток несколько севернее Аральского моря и Сырдарьи. После долгого пути через бескрайние степи, где лишь изредка у рек встречалась древесная растительность, он достиг гор (Каратау), а перевалив их, попал в долину р. Чу. Затем путь шел через горы (Заилийский Алатау) в долину р. Или, «текущей к большому озеру» (Балхаш), и вдоль северного подножия Джунгарского Алатау к озеру Алаколь. Оттуда монах проник, вероятно, через Джунгарские Ворота в долину Черного Иртыша. Далее дорога проходила через полупустыню и путнику встречались только монголы, размещенные вдоль большого тракта. В конце декабря 1253 г. на безбрежной равнине Рубрук увидел Каракорум — временную ставку Мункэ, великого хана монголов. Здесь он встретил ремесленников-европейцев, в том числе русских и даже одного француза — ювелира. Монгольская столица, окруженная земляным валом, не произвела на него впечатления, за исключением двора великого хана. Поразило монаха другое — наличие, кроме языческих, вероятно, буддийских храмов, двух мечетей и одной христианской (несторианской) церкви — доказательство непонятной для средневековых католиков веротерпимости монголов.
Мункэ-хан передал послу письмо французскому королю. Он называл себя в этом письме владыкой мира и требовал от французов присяги на верность, если они хотят жить с ним в мире. Спутник Рубрука, монах-итальянец Бартоломео (из Кремоны), остался при местной христианской церкви. Рубрук же летом 1254 г. отправился обратно. На этот раз он ехал к нижней Волге северным путем, так что Балхаш остался к югу от него. Осенью он двинулся на юг вдоль западного берега Каспийского моря через Каспийские Ворота, пересек Армянское нагорье, перевалил Восточный Тавр и, выйдя к Средиземному морю, прибыл в Ливан в свой монастырь в середине августа 1255 г.