顺着伏尔加河前进的莫斯科军队
单纯从技术角度来看，喀山城的选址与防御设施都不差劲，与同时代的莫斯科相比也没有什么差距。城市本身坐落于伏尔加河边的山丘上，有河道拱卫城市的一侧。一条不大的支流会流经城内，为城市守军与认可提供水源。虽然第一道城墙是传统俄罗斯风格的木墙，但位于高地上的第二道城墙就是更加坚固的砖石结构。
包围喀山的射击军与亲卫队骑兵
为了防止敌军从容攻城，已经集结起来的喀山骑兵部队，开始埋伏在城市的北面与东侧。他们故意在莫斯科人抵达后，没有立刻开战。而是让对手分散包围城市，并花时间构筑围攻阵地与炮兵阵位。这样一来，伊凡的军队就在各个方向上呈分散趋势。他们的吸引力完全都在喀山城身上，容易遭到致命性的突然反击。
工兵在炮火与平行战壕掩护下 挖掘进攻战壕
8月29日，莫斯科的炮兵开始进行火力压制。他们不仅轰击喀山的城墙，还同守城部队的炮兵进行了对决。考虑到那个年代的校准技术，这种类似决斗性质的对轰，往往不能立刻分出胜负。若非伊凡的炮兵具有局对的数量和质量优势，喀山守军的大炮不会在一天时间内被全部击败。虽然并非所有火炮都被摧毁，但残存的炮兵不得不选择停火来隐蔽自己。
莫斯科公国军队对喀山的围攻进程图
同时，大量的工兵已经挖掘了围绕城市的战壕。包括射击军在内的大量远射部队，开始在战壕内不断发射手中的武器。根据当时欧洲的最新攻城战术，最外围的环形壕沟完工后，工兵还要继续挖掘Z字形的进攻战壕。这些齐头并进的新战壕，会一直延伸到城墙之下，以便进攻者埋放动摇城墙根基的炸药。因为不是直线挖掘，所以有助于士兵躲避城头的火力还击。
