Samtalet hölls sedan ett bombdåd i den indiska delen av Kashmir krävt 40 soldaters liv – en händelse som ledde till indiska flygangrepp i den pakistanska delen, vilka besvarades av grannlandet. Ett av de indiska planen sköts ned, och piloten togs till fånga men släpptes och överlämnades senare.
"Ledarna diskuterade nödvändigheten att inrikta sig på orsakerna till den här konflikten", heter det i ett uttalande från Downing Street.
Skottlossning och granatbeskjutning har krävt flera liv sedan oroligheterna inleddes, vilket har väckt oro i omvärlden för att konflikten mellan de båda kärnvapenstaterna riskerar att utvecklas till ett fullskaligt krig.
May betonade också under samtalet att hon uppskattar Khans försök att minska spänningarna mellan länderna.
På söndagen meddelade USA att landet utreder om Pakistan använt sig av amerikanska stridsflygplan av typen F-16 i konflikten, något som skulle kunna bryta mot ländernas avtal om hur flygplanen får användas.
I torsdags visade Indien upp vad som sades vara delar av en robot som bara kan avfyras av F-16-plan. Enligt New Delhi användes roboten när Pakistan markerade mot Indien genom att bomba platser i den indiska delen av Kashmir. Målen som besköts är dock inte befolkade.