À la fin de 1404, le dôme surmontant le mausolée achevé, Tamerlan le fit détruire, exigeant la construction d'un dôme plus grand et plus beau "sous peine d'un châtiment terrible." Les ouvriers travaillèrent jour et nuit, terminant l'édifice en dix jours. Ce nouveau dôme bleu s'élance vers le ciel à plus de 32 mètres de hauteur. Ses 64 nervures de briques émaillées forment un motif ininterrompu de losanges de couleurs. Les jaunes et les verts contrastent comme ombre et lumière avec les tons turquoise de la mosaïque.
