到了明朝，據說祖因為懷疑皇帝沒有死而逃往海外，於是派鄭和下西洋尋找他的蹤跡。然而，成祖決心與周邊國家和海外國家溝通，並在國力逐漸增強的基礎上，尋求加強對外經濟和文化聯系，確立明朝的宗主國地位，吸引各國朝貢，同時還尋求維護海上交通安全，實現穩定國家邊境地區和平的目標。成祖時，鄭和任大使，王景弘任副大使，出使西域各國。
鄭和，本名馬，，小字三保，昆陽(今雲南晉寧)人，回族。洪武世以太監身份入宮。後來，因為他與作戰，他被封姓鄭，並被提升為掌管內部官員的太監。當時，他被稱為三寶太監。鄭和受命後，做了周密的準備。他研究了船隊將要經過的島嶼情況和水文氣象；以南京龍江造船廠為基地，將建造巨大的帆船，其中最大的可達44英尺長，18英尺寬。中型的應該是37英尺長，15英尺寬。按照現在的計量單位，這艘巨大的寶船長130米，寬50多米，排水量上千噸。當時最大的壹艘船，每艘可容納1000多人，船上有海圖和指南針，還有當時最先進的航海設備。此外，鄭和還組織了龐大的使團，以及航海、軍事、技術等各方面的專家和管理團隊，準備出航。
永樂三年(1405)六月，下西洋。鄭和率鄭和塑像，率領27800多名士兵，分乘62艘寶船和140多艘其他船只從蘇州劉家合(今江蘇太倉六合鎮)出發，滿載錦緞、綢緞、陶瓷器皿、金銀銅器、錢幣和禮品。船隊先到達占城(今越南南部)，然後穿越爪哇、蘇門答臘(今印度尼西亞)、暹羅(今泰國)、久岡(今大港)等國家和地方，到達拉曼(今馬六甲)，再航行到錫蘭山(今斯裏蘭卡)，沿印度西海岸到達古裏(今印度卡利卡特)，五年九月回國。回來的路上，在舊港，鄭和指揮船隊消滅了海賊陳祖義的勢力，明政府後來在這裏設立了舊港宣威司進行管理。
鄭和下西洋經歷了成祖、仁宗、玄宗三個朝代。下西洋後，他率領船隊6次下西洋執行任務。鄭和七下西洋歷時28年(1405 ~ 1433)，足跡遍布30多個國家和地區，開辟了壹條新航線。艦隊穿越了印度洋，甚至到達了東非海岸。它的航行規模和航程在世界航海史上是空前的。鄭和船隊所到之處，都與各國國王互贈禮物，以示友好，並邀請各國使節“進貢”。在此期間，許多國家的國王、王子和使節來到中國建立外交關系。僅永樂二十壹年(1423)，在南京的外國使節和商人就有1200多人。塔尼王國(今文萊)國王馬納·賈根乃，永樂六年來南京，十月病死。成祖葬在南京安德門外的獅子崗。永樂十五年，蘇祿(今菲律賓)國王巴圖·格巴達拉率領340多名家眷及隨行人員漂洋過海進貢，抵達北京，卻在返回途中死於德州(今山東德州)。成祖下令就地埋葬，並建造壹座墳墓來永遠紀念他。鄭和到達各國後，還有壹個重要的活動，就是在當地積極進行貿易。他要麽通過當地國民政府談妥價格，要麽直接到鎮上與當地人平等交易，交換需要的商品。他用中國產品換來許多珍貴的象牙、香料、寶石和珍禽異獸，帶回中國。
鄭和還為自己的航行留下了壹份珍貴的目錄——自龍江關駛往外國的紫寶船廠地圖，簡稱鄭和航海圖，其中詳細標明了他所經過的地方的名稱和方向，以及航線上礁石、淺灘的分布情況。鄭和還總結了航海的實踐經驗，撰寫了《針位匯編》壹書，這是遠洋航海的寶貴資料。他的隨行人員馬歡撰寫了《英雅勝覽》，費信撰寫了《興茶聖覽》，龔珍編纂了《西域史》。在這些書中，介紹了他們所到國家的風土人情、物產和地貌，豐富了明朝人對海外國家的了解。
鄭和第七次下西洋(1431)前，在福建長樂天妃宮立了壹塊石碑，記載了他前六次下西洋的經過。這是鄭和下西洋的又壹珍貴歷史遺跡記錄。在這最後壹次航行中，鄭和沿原線到達胡魯毛斯(今伊朗霍爾木茲島)，北上阿拉伯半島(今沙特麥加)，參加伊斯蘭朝覲，但在返回古裏時去世。鄭和是我國乃至世界歷史上傑出的航海家，被譽為大航海時代的開創者。