В 1403 г. Энрике III, король Кастилии, поставил его во главе посольства к Тамерлану. С письмом короля Руи гонсалес де Клавихо отплыл 22 мая из Кадиса и через Родос, Константинополь и Трапезунд добрался к сентябрю 1404 г. до Самарканда. Здесь он оставался около полугода, лично ознакомился с положением земель, находившихся под властью Тамерлана, с редкой наблюдательностью подметил местные обычаи и живо описал их. После смерти Тамерлана в феврале 1405 г. посольство Клавихо потеряло смысл, и он отправился назад, вернувшись в Кастилию в марте 1406 г.
После кончины короля Леона Генриха III в 1407 г. престарелый Клавихо отошел от государственных дел и занялся постройкой фамильного склепа в капелле монастыря Святого Франциска в Мадриде, где он и был погребен. Склеп не сохранился; в конце XV в. его разрушили при перестройке.
До настоящего времени рукопись Клавихо дошла в двух списках, которые хранятся в Национальной мадридской библиотеке.
Дневник, который вёл Гонсалес Клавихо в течение всех трёх лет своего путешествия, отличается эпическим спокойствием и представляет большой интерес. Дневник этот впервые напечатан издателем Арготе де Молина с краткой аннотацией в начале и конце книги в "доме Анреа Писционе" в Севилье под заглавием «Жизнь и деяния великого Тамерлана, с описанием земель его империи» (исп. «Vida y haza?as del Gran Tamorl?n, con la descripci?n de las tierras de su imperio y se?or?o»; Севилья, 1582). В Российской Федерации два экземпляра первого издания удавлетворительной сохранности имеются в Отделе редких книг Российской государственной библиотеки в Москве. "Дневник" Клавихо неоднократно переиздавался на различных языках. Первый перевод на русский язык с комментариями и его публикацию осуществил И. И. Срезневского; напечатан под заглавием: «Р. Г. де Клавихо. Дневник путешествия ко двору Тимура в Самарканд в 1403—1406 гг.» (СПб., 1881 — из 28-го тома «Сборника отделения русского языка и словесности академии наук»). Второй перевод, более точный и снабженный новейшими комментариями В.В. Бартольда, И.П. Петрушевского, Ф.И. Успенского и других выполнен И.С. Мироковой и издан с ее "Предисловием" в Москве в 1990 г.
