Первым вопросом, вставшим перед штабом при подготовке похода, было его время. Проводить операцию зимой было бы значительно легче в отношении преодоления переправ, бездорожья и трудностей доставки снаряжения, но зимнее время не позволило бы применить во всей полноте московскую военную технику: земляные работы были бы невозможны. Мнения разделились, как мы знаем теперь: Воротынский стоял за лето, Шиг-Алей за зиму. Победило мнение Воротынского. Вопреки утверждениям историков, сообщающих, что под Казань была погнана ополченческая толпа в сто пятьдесят тысяч человек, сам Иоанн IV напишет позже Курбскому, что под Казанью у него было не более пятидесяти тысяч, считая сюда и касимовских татар и татар-иммигрантов бывшего царя Шиг-Алея. Следовательно, можем предположить, что юный царь Иоанн повел под Казань не всеобщее ополчение, но отборное, обученное и снабженное высокой по тому времени военной техникой войско.
Вторая, также ускользнувшая от либеральных историков, военная проблема похода носила внешнеполитический характер. Штаб царя Московского вполне обоснованно предполагал, что Турция ни в коем случае не упустит из поля своего зрения казанский поход и, пользуясь крымцами и ногайцами, атакует с фланга экспедиционную армию. Для отражения этой атаки была заранее подготовлена сильная кавалерийская группа под командованием князя Петра Щенятьева. Предположения оправдались: 16 июня 1552 г. главные силы Москвы, во главе с царем Иваном Васильевичем, выступили в поход, а уже на следующий день было получено сообщение о том, что крымско-ногайско-турецкая армия перешла Донец и продвигается к Туле. Русская кавалерийская группа была тотчас же выслана для ее отражения и значение ее подчеркнуто тем, что командующим был назначен высший в армии – сам князь М. И. Воротынский. Татаро-турецкая армия достигла Тулы, осадила ее, и летописец сообщает, что первыми на штурм были двинуты турецкие янычары, но были отбиты тульским воеводой князем Темкиным. Получив сведения о приближении конницы князя Воротынского, турко-татары сняли осаду Гулы и бежали. Но князь Петр Щенятьев настиг их и уничтожил тридцатитысячный арьергард, что говорит о весьма значительных силах, предназначенных для флангового удара по русской армии.
Сам взрыв стен, для которого было использовано пятьсот пудов пороху, конечно, произвел очень сильное впечатление, как на татар, так и на русских, но далеко еще не решил исход штурма. Резня продолжалась еще пять часов в самом городе, сопротивление татар было отчаянное, и победа беспрерывно склонялась то на ту, то на другую сторону, требуя от русских крайнего напряжения. Это подтверждается тем, что царь Иоанн был вынужден двинуть в город свой последний резерв – личную охрану. Следует отметить и здесь, что техника взрыва (свечка, поставленная в бочку с порохом) вряд ли требовала особых знаний от инженера. Не только иностранцы, но и русские уже применяли ее. Зажигательный же шнур применен не был, а рытье подземной галереи проходило, очевидно, под непосредственным руководством того же князя Воротынского, который, установив контрподкоп со стороны города, доложил царю о необходимости немедленного взрыва: «Невозможно-де и до третьего часа мешкати».