Дочь Владимира Мономаха Мария была выдана замуж за некого византийца, который выдавал себя за Льва Диогена, погибшего ранее младшего сына императора Романа IV Диогена. Это был уже второй самозванец, принявший имя Льва Диогена. Самозванец вел войну с действующим византийским императором Алексеем I Комнином. В 1116 г. русские войска были посланы на помощь «Льву Диогену», что помогло последнему закрепиться в ряде дунайских городов. Константинополь устранил самозванца 15 августа 1116 г. руками наемных убийц, но Владимир Мономах продолжил войну с Византией за интересы своего внука, сына Марии Владимировны и Лжедиогена – «царевича» Василия (вскоре погиб). Закончилось это последнее в истории военное столкновение Киевской Руси и Византии дипломатическими переговорами и компромиссом. В ходе переговоров греки вручили великому киевскому князю богатые дары, включавшие царские регалии (отсюда в русской традиции родилась легенда о «шапке Мономаха»). В 1122 г. внучка Мономаха Евпраксия, дочь его сына Мстислава, вышла замуж за племянника византийского императора (ПСРЛ. Т. II. С. 206, 292).
Три другие Мстиславны были выданы за иностранных монархов: Малфрид Мстиславна – за короля Норвегии; Евфросинья Мстиславна – за короля Венгрии; Ингеборг Мстиславна – за сына датского принца Кнута Лаварда, короля бодричей (одно из крупнейших племен полабских славян).
Законодательные, военные, дипломатические и династические начинания великого князя Владимира Мономаха не помешали ему позаботиться о том, каким образом будет сохранена история его эпохи и вообще история Руси. Отдельные летописные записи велись в Новгороде и Киеве еще с конца X в. При Ярославе Мудром, возможно, был составлен первый систематический летописный свод. Все это легло в основу «Повести временных лет» (ПВЛ), которую в правление великого князя киевского Святополка II составил монах Киево-Печерского монастыря Нестор, доведя до 1113 г. По приказу Владимира Мономаха «Повесть временных лет» дважды редактировалась. В 1116 г. игуменом Киевского Выдубицкого монастыря Сильвестром, политическим сторонником Мономаха. Эта редакция дошла до нас в Лаврентьевской летописи (по имени монаха, переписавшего ее в XV в.). Еще раз ПВЛ редактировалась в 1118 г. В данной редакции участвовали сын Мономаха Мстислав и привезенные им с севера ученые новгородские монахи. Эту версию ПВЛ мы знаем по Ипатьевскому списку (название по монастырю, где был впервые обнаружен текст).
Завершился жизненный путь Владимира Мономаха 19 мая 1125 г. Он был погребен в Святой Софии подле захоронения своего отца Всеволода. Власть в Киеве по завещанию Владимира Мономаха отошла его сыну Мстиславу, который сумел продолжить внешнюю и внутреннюю политику отца и получил прозвище Великий (1125–1132).