从康熙五十一年胤礽再次被废，一直到六十一年康熙去世这十年间，康熙被立储问题搞得焦头烂额。对于如何立储，立哪个皇子为储这些重大问题，他无时不在考虑，但又常常推翻自己的想法。直到临死前一年，才最终确立了皇位继承人。
二废太子之后康熙拒绝公开立储
康熙五十二年，康熙帝驳斥了朝臣请立皇太子的奏折，他总结了历史上预立皇太子及自己早年立胤礽的经验教训，提出了今后不再实行预立皇储的原则：
宋仁宗三十年未立太子。我太祖皇帝并未预立皇太子，太宗皇帝亦未预立皇太子。汉唐以来，太子幼冲，尚保无事，若太子年长，其左右群小结党营私，鲜有能无事者，……今众皇子学问见识，不后于人，但年俱长成，已经分封，其所属人员，未有不各庇护其主者，即使立之，能保将来无事乎?
康熙帝这时虽然提出了不预立皇太子的原则，但还没有具体的办法。康熙五十六年十一月，康熙帝召集群臣，宣布了一道长达两千多字的上谕，总结了自己一生的功过和传位立储的打算。当时康熙帝考虑到自己年逾六十，一旦猝然去世，还没有把后事安排交代清楚，因此提前公布遗嘱。在谈到立储时，他说：
汉高祖传遗命于吕后，唐太宗定储位于长孙无忌。朕每览此，深为耻之。或有小人，希图仓卒之际，废立可以自专，推戴一人以期后福，朕一息尚存，岂肯容此辈乎?……死生常理，朕所不讳，惟是天下大权，当统于一。十年以来，朕将所行之事，所存之心，俱书写封固，仍未告竣。立储大事，朕岂忘耶?
在这段“遗嘱”中，康熙帝谈古论今，充分表明了他对立储不当出现的种种不测之事的担心，同时也表明了他不容许皇子与大臣结党谋位的决心。诸皇子为储位的争夺，是康熙晚年面临最棘手的问题。一个叱咤风云的英明君主，竟屡屡败在儿子们的手下，这不能不使他担心日后会发生意想不到的突变。
为了实现“终于无事”，康熙帝就必须保证权力不受任何皇子和大臣的侵扰，安全移交到继承人手中。不预立皇储，应该说是在这种局势下最安全的权力过渡办法。原则确立后，康熙帝在最后十年用了绝大部分的精力来选择继承人。
皇子众多可以托付江山的却少
康熙帝二废太子胤礽后，曾经对大臣们说过：“朕万年之后，必择一坚固可托之人与尔等做主，必令尔等倾心悦服，断不至累尔诸臣也。”但这个“坚固可托”之人究竟是谁，康熙帝当时心中确实没底。
康熙帝一生有子35人，除夭亡者外，序齿称为皇子的有24人。康熙两次册封诸子，第一次为康熙三十七年，封皇长子胤褆为直郡王、皇三子胤祉为诚郡王、皇四子胤禛、皇五子胤祺、皇七子胤祐、皇八子胤禩均为贝勒。
第二次为康熙四十八年，皇三子胤祉晋封为诚亲王，皇四子胤禛与皇五子胤祺均由贝勒破格晋封为雍亲王、恒亲王，皇七子胤祐晋为淳郡王，皇八子胤禩因与康熙关系破裂，只保持了原来贝勒的爵位。这次新受封的还有皇九子胤禟、皇十子胤、皇十二子胤裪、皇十四子胤禵。这四人中，除胤被破格封为郡王外，其他均为贝子。
康熙五十一年再废太子后，皇长子胤褆和皇二子胤礽已为康熙所深恶痛绝，没有东山再起的可能;皇八子胤禩也与康熙断绝了父子之情;皇九子胤禟、皇十子胤追随胤禩而被康熙所憎恶;皇十三子胤祥不知何故，也为康熙所厌，比他小两岁的胤禵被封为贝子，他却一直没有得到爵位。
皇十五子以下诸子，年幼且无爵位，根本不会在康熙考虑的范围之内。这样，他就把选择继承人的注意力，集中到皇三子胤祉、皇四子胤禛、皇五子胤祺、皇七子胤祐、皇十二子胤裪、皇十四子胤禵六人身上。
皇五子胤祺和皇七子胤祐，在康熙三十五年征噶尔丹时，曾分别受命领正黄旗大营和镶黄旗大营。但是康熙五十一年后，除去随驾热河、京畿之外，几乎没有被任命过什么重要的差事。
皇十二子胤裪的情况稍微好一些。胤裪曾在康熙五十六年孝惠太后丧葬期间，受命署理内务府总管，第二年，又办理正白旗三旗事务，康熙六十年时，还与皇四子一道，被派往盛京典祭三陵。但总的说来，康熙对他的信任和重视，远远比不上胤祉、胤禛和胤禵。可以这样说，康熙是在这三个人里培养、鉴别和选择继承人的。
康熙对三位皇子的不同认识
皇三子胤祉很受康熙帝的宠爱。康熙二十九年康熙帝亲征噶尔丹时，胤祉仅十三岁，曾受命随皇太子胤礽一同前去行宫请安，康熙三十五年又受命领镶黄旗大营，随康熙帝再次出征噶尔丹。
胤祉在天文数学等方面长于其他皇子，康熙帝曾交给他一些别的皇子不能胜任的工作，如康熙四十二年西巡秦晋时，特命胤祉去勘察黄河三门峡。康熙五十二年，又命胤祉率庶吉士何国宗等纂修天文及算法诸书。书成后受到康熙帝的褒扬。
胤祉受康熙帝宠爱，还表现在初废胤礽时，康熙帝明知他与胤礽素来亲密，但却不治罪，反为他开脱：“胤祉与胤礽虽昵，然未怂恿其为恶，故不罪也。”使胤祉避免了与皇长子胤褆一样的下场。
皇四子胤禛，是逐渐受到康熙帝重视的。青少年的胤禛，并没有受到康熙帝特别的宠爱，康熙命他参与的活动，一般都是与胤祉或其他皇子同行的。如康熙三十二年与胤祉一同去拜谒孔庙，三十五年又与胤祉、胤祺、胤祐等一同随征噶尔丹，三十七年册封诸皇子时，胤禛同胤祺、胤祐、胤禩一样，同封贝勒，而长他一岁的胤祉却被封为郡王。
胤禛得到康熙帝的赏识，始于康熙四十七年一废太子。当时康熙帝心神耗损，形容憔悴，众臣不过空有虚文，此外别无良法。惟有胤祉、胤禛极力劝慰，康熙帝才开始服药，使病情有所好转。尽管康熙帝认为胤禛有些“喜怒不定”，但仍称赞他“似此居心行事，洵是伟人”。
康熙五十一年二废太子后，康熙对胤禛逐渐器重，曾数次委任他一些重要差事。但更多的时候，康熙还是命他与胤祉共同处理政务，以保持一种平衡。
康熙晚年对皇十四子胤禵的信任和重用，集中体现在他任命胤禵为抚远大将军，领兵征讨策妄阿拉布坦这一决策上。胤禛即位后，说康熙帝这一决策意在将胤禵与胤禩一伙隔离，削弱皇八子的势力，以备不测。
这种看法当然是胤禛为巩固自己的地位而发。其实以当时康熙帝的权威，如要防备胤禩一伙，用任意借口即可将他们监禁，完全不必玩弄这种声东击西的权术。应该说，康熙帝授予胤禵兵权，正是他为选择继承人而采取培养和观察胤禵的具体措施。
最终选定胤禛托付大清江山
康熙帝最后在胤祉、胤禛和胤禵三人中，选择了胤禛为继承人。他这一态度逐渐明朗，是康熙六十年冬天以后。他首先排除了胤禵。康熙六十年十月，胤禵应召回京述职，其党羽发现这是康熙帝宣布胤禵为皇储的前兆，曾在京中大肆忙乱了一番。
然而，胤禵回京后，康熙帝并没有任何暗示，以至胤禵党羽大为沮丧。胤禟就曾发过牢骚：“皇父明是不要十四阿哥成功，恐怕成功之后难于安顿他。”胤禵此次回京一无所获，于康熙六十一年四月又奉命返回军中。
康熙帝此时年老体衰，并不避讳死，多次向大臣谈到“人生之有生必有死，如朱子言：天地循环之理，如昼如夜”。他对自己随时离开人间的可能性这点看得很清楚。在这种情况下，如果他预立胤禵，不可能毫无迹象，亦不可能再让他远离京城。很明显，康熙并不打算立胤禵，才在半年之后，又命他离京前往西宁。
接着，康熙帝在胤祉和胤禛之间选择了后者为继承人。康熙六十年春，康熙帝对胤祉和胤禛还是同事委以使命，看不出对谁有所偏爱。但是这年冬至祭天，却委任胤禛单独代祭。冬至祭天，是重大的礼仪活动，康熙帝向来重视。
自即位至康熙五十六年，凡祭天他都躬亲行礼。康熙五十六年太常寺以皇上年高为由，提出请大臣代祭。当时康熙帝身体和精力确实不佳，考虑再三，同意了这个请求。因此，康熙五十六年、五十七年都是由内大臣马尔赛代祭。
康熙五十八年冬，他的身体略有好转，冬至时又亲临天坛，不过这次带了胤祉，命他代为向天行礼。康熙五十九年则又由马尔赛代祭。康熙六十年冬至，便把这个重任交给了胤禛。
康熙六十一年，康熙帝又继续命胤禛单独承担一些使命，如六月和十一月命他带领诸臣勘察通州京城粮仓，冬至时继续委任他天坛祭天。康熙帝交给胤禛的这些政务，决不是随意指派的。这可被视为康熙帝欲立胤禛为继承人的重要迹象。而胤禛以往的恪守孝道，小心谨慎，不结朋党，这些特征也都符合康熙帝选择继承人的条件。
此外，很多史料中都认为康熙帝因疼爱皇孙弘历，爱屋及乌所以才将皇位传给胤禛的。这种说法是否成立有待商榷。事实上，对于一个执政六十一年、拥有丰富政治经验的皇帝来说，通过层层筛选、层层考验，才是康熙帝下定决心传位胤禛的根本原因。