Sau khi Chu Chiêu Vương chết, con trai Chiêu Vương là Cơ Mãn kế thừa ngôi vua, đó chính là Chu Mục Vương.
Chu Mục Vương cũng thích du chơi khắp nơi. Chuyện về ông, các sách cổ đã ghi chép rất nhiều. Triều Tấn có người đã khai quật phần mộ của Nguỵ Tương Vương. Ở thời đại Chiến Quốc (từ 475 đến 221 trước CN. Tấn: từ 265 đến 420, sau CN), phát hiện ở bên trong có một bộ sách cổ, tên gọi là Mục Thien Tử truyện, chuyên chép chuyện Chu Mục Công đi tuần du. Đem Mục Thiên Tử truyện đối chiếu vớ các sách cổ khác, có thể đoán định được chuyện Mục Vương tuần du là có căn cứ thực tế, dĩ nhiên cũng khó tránh khỏi quá khoa trương.
Truyền thuyết kể rằng Chu Mục Vương nuôi tám con tuấn mã với những tên gọi rất kêu. Con thứ nhất tên là Hoa Lưu (Xích Thố), còn có tên là Tuyệt Địa, khi chạy bốn vó như bay trên không chẳng buồn chạm đất; con thứ hai tên là Lục Nhĩ, còn có tên là Thiên Vũ, khi chạy còn nhanh hơn chim bay; con thứ ba là Xích Kỷ, còn có tên là Bôn Tiêu, một đem có thể chạy được cả vạn dặm; con thứ tư là Bạch Hy, còn có tên là Siêu ảnh, có thể đuổi kịp mặt trời; con thứ năm là Cừ Hoàng, còn có tên gọi là Du Luân, còn có tên là Siêu Quang, khi lao chạy dưới mặt trời có hình mười cái bóng; con thứ bảy là Đạo Li, còn có tên là Đăng Vụ, khi chạy thanh thoát như mây bay trên không trung; con thứ tám là Sơn Tử, còn có tên gọi là Hiệp Dực, có cánh mọc trên thân, đó là ngựa bay.
Chu Mục Vương ngồi trên chiếc xe do tám con tuấn mã kéo từ phương Bắc tới phương Tây, qua rất nhiều địa phương. ông ta đã qua vùng núi Dương Vu, phỏng vấn quê hương của Thuỷ Thần Hà Bá; qua nước Cự Sưu, nước Cự Sưu đã mời ông uống nước Bạch Thiên Nga; từng đi tới núi Côn Lôn, du lãm qua cung điện mà Hoàng Đế đã trú ngụ; từng đi qua nước Xích Điều, đã tiếp nhận mỹ nữ mà quốc vương này dâng hiến; từng đi qua chi lưu sông Hắc Thuỷ, đã được phong thưởng của qốc vương nước Trường Lí. Cuối cùng ông đã đến đất nước của Tây Vương Mẫu. Tây Vương Mẫu nghe nói Chu Thiên Tử tới làm khách, đã đặc biệt cho cử hành nghi lễ thật long trọng nghênh đón. Trong lúc hội kiến, Mục công đã dâng tặng Tây Vương Mẫu một trăm xấp lụa thêu hoa, ba trăm tấm lụa màu trắng. Tây Vương Mẫu sung sướng tiếp nhận lễ vật, cảm ơn rối rít, rồi mời Mục Công đi tham quan cung điện và vườn hoa của hoàng cung. Ngày hôm sau, trước khi Mục công lên đường, Tây Vương Mẫu đã cử hành yến tiệc tại Dao Trì. Chủ khách nhiều lần nâng cốc, ca hát, ngâm thơ ca tụng tình hữu nghị.
Sau khi kết thúc yến tiệc, Tây Vương Mẫu mời Mục Công lên núi Yêm ngắm cảnh sắc tươi đẹp dưới chân núi. Mục Công đã khắc năm chữ lớn “Tây Vương Mẫu chi sơn” trên một tảng đá lớn ở đỉnh núi Yêm, rồi cùng Tây Vương Mẫu trồng chung một cây hoè để kỷ niệm chuyến án hành và cũng là để tượng trưng cho sự qua lại hữu hảo giữa nhân dân các dân tộc Đông Tây. Mục Công còn đi thăm các thuộc quốc của Tây Vương Mẫu và rất nhiều các quốc gia lân cận, đã thu thập được rất nhiều cầm hiếm thú lạ. Sau đó, Mục Công tạm biệt Tây Vương Mẫu, mang theo về Hạo Kinh hằng hà sa số các đặc sản của vùng đất Trung á và Tây Bắc cùng với tình ý sâu sắc, nồng hậu của nhân dân các dân tộc.
Cuộc hành trình tuần du của Chu Mục Vương có người nói rằng đã dài tới ba vạn năm ngàn dặm, nếu dùng các địa danh ngày nay để đối chiếu, đại để có thể biết được, ở phương Bắc Chu Mục Công đã nói tới vùng Nội Mông Cổ hiện nay, ở phương Tây đã đi qua vùng Trung á, Tế á của phía Tây Tân Cương. Những nơi mà Chu Mục Vương đã tới, ông đều xây dựng được mối quan hệ tốt đẹp với các bộ tộc và quốc gia ở đó, đã tiếp nhận lễ phẩm của họ và cũng đã biếu tặng lại họ những đặc sản của triều đình nhà Chu. Khi Mục Vương tuần du tới nước Tây Hồ, dân địa phương đã dâng tặng ông con dao cắt ngọc Côn Ngôn và chiếc cốc thường chứa đầy dạ quang. Đây là hai bảo bối. Dao cắt ngọc Côn Ngô dài một thước rất sắc nhọn, thái ngọc như thái bùn, đại để tương tự như dao kim cương dùng cắt kính ngày nay. Cốc thường chứa đầy dạ quang được làm từ tinh bạch ngọc, cứ tối đến là phát sáng, theo dự đoán thì rất có thể nó được chế thành các nguyên liệu thuỷ tinh hoặc lưu ly. Nghe nói buổi tối đặt chiếc cốc thường đầy dạ quang trong sân, sáng sớm hôm sau sẽ có thể có đầy cam lộ để uống. Nghe đâu người uống loại cam lộ có thể khiến mắt sáng, tai thính, tuổi thọ kéo dài. Những trang ghi chép về việc Chu Mục Vương tuần du rõ ràng là có phần khoa trương. Về phương tiện giao thông thời đó mà xét, thực sự là không có khả năng du lịch trên một khu vực rộng lớn như vậy được, cầng không thể đạt đến lộ trình xa như thế được. Còn chuyện cái cốc thường đầy dạ quang hứng được cam lộ, người uống cam lộ có thể kéo dài tuổi thọ, dĩ nhiên chỉ là thần thoại.
Trong chuyện Chu Mục Vương tuần án, yếu tố hư cấu chiếm phần lớn, dẫu sao cùng đã giúp biết được ở thời Chu Mục Vương, đất đai của Trung Quốc đã tương đối rộng lớn, mối quan hệ của dân tộc Hoa Hạ ở Trung Nguyên với các dân tộc ở miền Tây cũng đã khá mật thiết; việc muốn tìm hiểu trình độ sản xuất của triều Chu và các quốc gia phụ cận lúc đó, cũng đã tìm ra được một số đầu mối. Từ những truyền thuyết như dao cắt ngọc Côn Ngô, cốc thường đầy dạ quang v.v... có thể suy đoán ra trình độ sản xuất lúc đó cũng đã phát triển khá cao rồi.