امام رضا(ع) در سال‌های واپسین عمرش بدستور مأمون،از مدینه به مَرْو در خراسان فراخوانده و ولیعهد مأمون شد.مورخان و عالمان شیعه ولایتعهدی امام رضا(ع) را مهمترین رویداد سیاسی زندگی او میدانند و میگویند امام به‌اجبار مأمون،به این کار تن داده است.
از طرفی ورود امام رضا(ع) به ایران تأثیر مهمی بر گسترش شیعه در آن داشته است؛ زیرا وی در ورود به ایران،در هر شهری،با مردم دیدار میکرد و به سؤالاتشان،برمبنای احادیث امامان پاسخ میگفت.همچنین با شرکت در جلسات مناظره با عالمان و ادیان و مذاهب مختلف و برتری علمی بر آنان، جایگاه علمی‌اش بعنوان امام شیعه برای مردم آشکار میشد.
در شهرها و مناطق مختلف ایران،بناهایی چون مسجد و قدمگاه،بنام امام رضا نامگذاری شده که محل استقرار او در مسیر حرکتش به مرو بوده و این را نشانهٔ تأثیر آمدن امام رضا(ع) به ایران بر گسترش شیعه در این کشور میدانند.
حدیثی مشهور از امام رضا(ع) در سفر به ایران بیان شده که بنام سِلسِلةُالذَّهَب (زنجیرهٔ زرین)شناخته میشود؛زیرا سلسلهٔ راویانش همه معصوم‌اند.او این حدیث قدسی را در نیشابور برای جمعی از عالمان آنجا بیان کرده است.

در این حدیث، توحید قلعهٔ خدا معرفی شده که هرکه وارد آن شود در امان است. سپس آمده البته این شروطی دارد که من از جملهٔ آن‌ها هستم.

امام رضا(ع) در ۵۵سالگی در طوس، به‌وسیلهٔ مأمون مسموم شد و به شهادت رسید و در بقعهٔ هارونیه در روستای سَناباد دفن شد. او تنها امام از میان امامان شیعه است که در ایران دفن شده است. حرم امام رضا در مشهد از مهم‌ترین زیارتگاه‌های شیعیان است. حرم فاطمهٔ معصومه، خواهر او نیز در ایران واقع شده که مشهورترین آرامگاه این کشور، پس از حرم رضوی شمرده می‌شود.