گزارش‌های مستندی که از حرکت امام در اختیار است توسط راویان موثقی چون ابوصلت هروی ثبت شده است.
 به گزارش مهر، مسیری که مأمون تأکید داشت حضرت رضا(ع) را از آن عبور دهد یکی از راههای متداول آن زمان بود که از مدینه به بصره و از طریق سوق الاهواز (اهواز) به فارس و سپس از راه کویر و بیابان میان فارس و خراسان می‌گذشت و به مرو ختم می‌شد.
سفر امام رضا از مدینه تا مرو به 5 بخش تقسیم می‌شود: از مدینه تا بصره، از بصره تا فارس، از فارس تا یزد، از یزد تا خراسان و در نهایت امام در خراسان.

وداع با مرقد پیامبر(ص)
در پایگاه اطلاع رسانی آستان قدس رضوی آمده است: وقتی که امام خود را از سفر به خراسان ناگزیر یافت، در چند نوبت، کنار مرقد پیامبر آمد و با شکل وداع خود با قبر پیامبر ناخرسندی و نگرانی خویش را از این سفر آشکار ساخت، تا دیگران نیز بدانند که امام(ع) بر انجام این سفر مجبور است.
محول سیستانی که از نزدیک شاهد ماجرا بوده است، چنین می‌نگارد: «هنگامی که فرستاده مأمون، وارد مدینه شد، من نیز در مدینه بودم. امام برای وداع با پیامبر وارد حرم شریف نبوی گردید. حضرت در حالی که با صدای بلند گریه می‌کرد، چند نوبت با پیامبرو مرقد پاک او خداحافظی کرد.
جلو رفتم و به امام(ع) سلام کردم. حضرت پاسخ سلام مرا داد. آنگاه امام را به خاطر سفری که در پیش داشتند، تهنیت گفتم، ولی آن حضرت فرمود: مرا به حال خود واگذار، که من از جوار جدم خارج شده و در غربت از دنیا خواهم رفت!
... گواه دیگر بر کراهت و ناخرسندی امام از این سفر مسیر تعیین شده از سوی دستگاه خلافت است، به گونه‌ای که در مواردی، امام از برخی مناطق مخفیانه عبور داده می‌شد و نیز از ورود و عبور حضرت به کوفه و قم، جلوگیری گردید.
از برخی نقل‌ها و مدارک تاریخی استفاده می‌شود که در این سفر امام(ع) تنها نبوده است و گروهی از علویان نیز از مدینه به خراسان احضار شده بودند...
از مدینه تا بصره
دو تن از مأموران مأمون به نامهای رجاء بن ضحاک و یاسر خادم به همراه نامه ایی دستور داشتند امام را برای انتقال امام از مدینه به مقر حکومتی همراهی کنند.
آن دو به منزل امام رفتند و نامه مأمون را به حضرت تسلیم کردند. امام با فرستادگان مأمون سخنی نگفت، با کراهت نامه را خواند و بنا به مصالح آن روز، پیشنهاد مأمون را پذیرفت و آماده سفر شد و در اولین گام قبل از آغاز سفر به سوی مرو، امام دست به اقداماتی زد که ماهیت پذیرش ولایتعهدی را آشکار ساخت.
امام رضا(ع) با اقداماتی چون وداع با مرقد مطهر رسول اکرم(ص)، تعیین جانشین و اعلام امامت امام جواد(ع) و وداع با خانواده به روشنی نشان دادند که ولایتعهدی ظاهری آراسته بر چهره تبعید و نفی بلد است.
منابع تاریخی و اولیه آغاز حرکت امام رضا را از مدینه به بصره ذکر کرده‌اند. اما برخی منابع نیز نوشته‌ اند: حضرت ابتدا به مکه رفته و در این سفر امام جواد نیز همراه ایشان بوده است ، امام با خانه خدا وداع کرده و سپس از مکه به سفر ادامه داده‌اند.
بصره تا فارس
از بصره تا سوق الاهواز
از دیار عرب (عراق) تا خوزستان دو راه وجود دارد، یکی از بغداد به واسط و از واسط به خوزستان و راه دیگر از بصره به خوزستان که کوتاهترین راه و فاصله میان ایران و عراق آن روز محسوب می‌شد.
امام هشتم از بصره به اهواز حرکت کرد ولی از جزئیات مسیر حرکت امام و منزلگاههایی که حضرت در آن توقف فرمود اطلاعاتی در اختیار نیست.
با ورود امام به اهواز، بیماری امام روی می‌دهد که منابع دلیل بیماری آن حضرت را هوای بسیار گرم و مرطوب این شهر عنوان می‌کنند، لذا می‌توان استنباط کرد که سفر امام در تابستان رخ داده است.
سه بقعه به نام امام رضا در شوشتر، دو بقعه به نام شاخراسون( شاه خراسان) در دزفول و شوشتر و دو بقعه دیگر به نامهای امام ضامن وجود دارد . این بناهای یادبود که تعداد آنها قریب به ده بنا است اگرچه از حیث کثرت، گذر امام رضا را در این شهرها قوت می‌بخشند اما به لحاظ اعتبار با ابهام روبرو بوده و چندان معتبر نیستند.
اهواز تا فارس
درباره ادامه مسیر حرکت امام به فارس منابع توضیحی ندارند که حضرت از کدام راه به سمت فارس و از آنجا به خراسان عزیمت کرده‌اند.
درباره خروج امام از اهواز خبر دقیقی وجود دارد که امام از پل اربق یا اربک عبور کرده‌اند . در ادامه مسیر پل اربک در شهر ارجان قدیم( بهبهان) قدمگاهی است موسوم به قدمگاه امام رضا.
وجود این قدمگاه در این مکان مسیر امام را روشن می‌کند. قدمگاه بعدی که در منابع تاریخ محلی به تناوب از آن یاد شده شهر ابرقو یا ابرکوه است که در منتهی الیه جاده شمالی شیراز به شهر یزد است.
منابع تاریخی اطلاع می‌دهند که امام رضا از اهواز و از طریق فارس و نه شهر شیراز به سمت خراسان رفته‌اند.
فارس تا یزد
با توجه به تأکید منابع به عبور آن حضرت از راه کویر به سوی مرو، بر اعتبار قدمگاه‌های موجود در یزد افزوده می‌شود.
البته باید توجه داشت که یزد در قرن دوم اسلامی نه یک شهر که یک منطقه بیابانی بوده و در منابع اولیه نیز به صراحت نامی از یزد به میان نیامده و تنها عبور آن حضرت از یک کویر و یا بیابان ذکر شده است.
برخی بر این باورند که امام ر ضا طی مسیر وارد شهر قم شده و در منزل یکی از اهالی این شهر منزل کرده‌اند که این مکان امروزه به مدرسه رضویه یا مأموریه شهرت یافته است.
اما این نکته نیز قابل توجه است که مأمون گذر امام از شهرهای محل تجمع شیعیان را ممنوع کرده بود. بنابراین حضور امام در این شهر سند محکمی ندارد، ضمن اینکه حضور و توقف امام در قم در منابع تاریخی معتبر تأیید نشده است.
یزد تا خراسان
به طور کلی تعیین خط مسیر دقیق سفر امام رضا به واسطه گزارش‌های متعدد و گاه متناقض منابع دشوار است. به همین سیاق تعیین مسیر حرکت امام رضا از یزد تا خراسان نیز با دشواری همراه است.
تنها نقطه روشن که در این مسیر از منابع اولیه به دست می‌آید اشاره ایی است که شیخ صدوق و سایر منابع معتبر به مسیر راه کویر و ورود آن حضرت به نیشابور کرده‌اند.
امام در خراسان
از ورود امام رضا به نیشابور گزارشهای متعدد و مستندی وجود دارد. به ویژه حدیث سلسلة الذهب که امام در این شهر ایراد فرموده‌اند به قوت گزارشهای ورود امام به نیشابور افزوده است.
مهمترین و معتبرترین گزارشی که از توقف آن حضرت در نیشابور ضبط شده روایت عبدالسلام بن صالح ابوصلت هروی است که حدیث مشهور و معروف سلسلة الذهب را از امام رضا در نیشابور نقل می‌کند.
چشمه کهلان که امام در آن غسل کرده و در کنار حوض آن به نماز ایستاده‌اند و همچنین قدمگاه نیشابور در 24 کیلومتری آن شهر، یادگارهای مستند و مستدل حضور امام رضا در این شهر است.
امام رضا پس از نیشابور به طوس، ده سرخ و کوه سنگی سفر کرده‌اند داستان‌های مشهور بین مردم این ناحیه خود گویای حضور امام در این منطقه است.
در ده سرخ امام به منظور دستیابی به آب جهت وضو زمین را به دست خویش اندکی حفر کرده، چشمه‌ای می‌جوشد که تا کنون موجود است.
در کوه سنگی، امام برکت سنگهای این ناحیه را که از آن دیگ‌ها و ظروف سنگی می‌تراشیدند طلب می‌کنند که تا امروز نیز همچنان این شغل در این ناحیه برجاست.
مرو، سمرقند، بخارا و خوارزم بخشهای شمالی خراسان بودند.