«пищаль» разумелась собственно малая пушка или большое крепостное ружье, стоявшее на стенке, длиною достигавшее сажени и более. Такая пищаль называлась «затинная»; она стреляла железными ядрами. Самые легкие пищали носились на ремне за плечами и назывались «рушницами», потом «ружьями»; из них стреляли с сошек; ими вооружены были стрельцы. Число осадных пушек и больших пищалей, выставленных против Казани, простиралось до 150. Затем Иоанн имел у себя немецких инженеров, прозванных у нас «размыслами», которые могли делать подкопы под крепость и взрывать стены. Все число осадного русского войска с вспомогательными отрядами инородцев, по летописям, простиралось до полутораста тысяч.

За первой помянутой вылазкой казанцев последовал целый ряд других, так что устройство туров вокруг города и вооружение их пушками сопровождалось частыми битвами; обыкновенно пока одна часть рати трудилась над этим делом, другая часть в то время отбивала нападение татар, старавшихся мешать осадным работам. Но мало-помалу работы были окончены; почти против каждых городских ворот со стороны осаждавших воздвигнуты были орудия, закрытые турами и защищенные стрельцами и казаками, которые впереди их вырыли для себя ровики или шанцы. Около городских стен на устье Булака стояла каменная баня, называвшаяся Даирова; ее захватили русские казаки и сделали из нее род форта для действия против осажденных. Когда осадные работы были окончены, русские орудия начали усердно обстреливать город, и хотя по своему тогдашнему несовершенству сравнительно мало причиняли вреда неприятелю, однако держали его в страхе и производили пожары. Осажденные отвечали из своих пушек и пищалей, а также из луков, но еще с меньшим успехом. Зато в это время обнаружилась для них вся польза от войска, оставленного вне города и расположенного в лесных засеках. Русские полки, оградив себя турами, частоколами и рвами со стороны крепости, имели открытый тыл, и вот начались частые нападения на них с тыла из соседних лесов: из Арского леса нападала конница Япанчи, а из лесов на правой стороне реки Казанки приходила луговая черемиса. Эти нападения извне обыкновенно сопровождались вылазками изнутри города. Для сего, по свидетельству современника (князя Курбского), между внутренними и внешними защитниками был условлен известный знак. А именно: осажденные выносили большое мусульманское знамя на башню или на какой-нибудь другой возвышенный пункт и начинали им махать; тогда скрытые в лесах татары устремлялись на русские осадные линии извне, и в то же время из городских ворот производилась вылазка осажденных. Однажды во время подобного нападения Япанчи казанцы сделали из города такую дружную и внезапную вылазку, что едва не завладели большим русским нарядом и только после кровопролитной сечи были отбиты. Около трех недель продолжались эти внешние нападения, которые держали русские войска в постоянной тревоге и тем до крайности их утомляли; конники наши не смели отдаляться далеко от лагерей, а потому не могли добывать достаточно травы для корму коней. Наконец Иоанн созвал воевод на совет, что предпринять. На этом совете придумали следующую умную меру: русское войско также разделить на две части; одну часть, большую, оставить для продолжения осады, а другую, меньшую, выставить против Япанчи. Вторую часть составили из 30 тысяч конницы и 15 тысяч пеших стрельцов и казаков. Общее начальство над нею царь вверил доблестному князю Александру Горбатому-Шуйскому, и он не замедлил оправдать это назначение полным успехом.

Горбатый со своим войском спрятался в закрытом месте. Татары, вышедши из лесу на Арское поле, по обыкновению, сперва ударили на стражу, охранявшую русские обозы. По заранее условленному плану сторожевые отряды отступили к самым шанцам; татары погнались за ними и уже начали «водить круги и гарцевать» перед шанцами, осыпая их частыми стрелами, как дождем. Вдруг перед ними появляется скрытая доселе часть русского войска и отрезывает им путь отступления к лесу. Татары принуждены вступить в неравный бой, который окончился их полным поражением. Взятых при сем в плен царь велел привязать к кольям перед шанцами, чтобы они, под угрозой смерти, умоляли казанцев сдать город. Но осажденные в ответ на эти мольбы пустили в пленников тучу стрел, говоря: «Лучше умереть вам от наших мусульманских рук, чем от рук гяуров необрезанных». Спустя три дня Иоанн послал князей Александра Горбатого и Семена Микулинского разорить и самую лесную засеку, где успели собраться разбитые татары и откуда уже замышляли новые нападения. А затем воеводы должны были идти на Арский городок, отстоящий на 56 верст от Казани. Поручение это Горбатый и Микулинский исполнили также с полным успехом. Засека была укреплена острогом, то есть срубами, засыпанными землей, а также сваленными деревьями, и притом шла между великими болотами. Однако эта укрепленная засека была скоро взята и уничтожена, после чего войско два дня шло до Арского городка, который нашло пустым, потому что жители его разбежались. Этот поход совершался по стране обильной хлебом, скотом и всякими плодами; ибо там находились частые загородные дворы и села казанских вельмож. Кроме съестных припасов, русские нашли там ценные шкуры зверей, особенно куниц и соболей, а также большое количество меду. Через десять дней отряд воротился со множеством пленных из женщин и детей, со стадами скота и с богатыми запасами всякого продовольствия; в войске явилось вдруг изобилие и дешевизна, так что корову можно было купить за 10 денег московских. Опасность и тревога со стороны Арского леса были, таким образом, уничтожены; но нападения луговой черемисы с другой стороны продолжались; впрочем, по своей силе и значению они не могли равняться с побитыми наездниками Япанчи.

Был уже сентябрь месяц, и наступила дождливая погода, весьма неблагоприятно действовавшая на здоровье и бодрость войска, тем более что окрестности Казани и без того изобилуют болотистыми сырыми местами. Такое обилие дождя русское суеверие приписывало даже сверхъестественному началу или чародейству. По словам того же современника, казанские старики-колдуны и старые бабы-колдуньи при восходе солнца являлись на стенах города и с воплем произносили какие-то сатанинские слова, непристойно вертясь и махая своими одеждами на христианское войско: тотчас поднимался ветер, нагонял облака, и начинался проливной дождь. Вера в такое чародейство вызвала следующую меру: по совету благочестивых людей царь послал наскоро в Москву за Животворящим крестом, заключавшим в себе частицу древа, на котором был распят Спаситель. Посланные в четыре дня на вятских быстроходных корабликах достигли Нижнего Новгорода, а отсюда поскакали в Москву на переменных подводах и таким образом в короткое время привезли святыню. Царские священники соборне освятили воду Животворящим крестом, обходили лагеря и кропили их святой водой. Вскоре после того настала ясная погода.