Бомбардиры, среди которых были Меншиков и младший Брюс, несмотря на то, что служили в кавалерии, были одеты одинаково с пушкарями, и выделялись среди бородачей своими юношескими задорными лицами.
28 сентября осаждающие подошли к крепости, перешли реку вброд и начали подготовку к штурму. По замыслу предстояло в намеченных местах засыпать ров, устроить удобные подъемы на крутой земляной вал и проделать проходы в плетеной изгороди подобно пробиванию брешей при штурме крепостной стены. Эти подготовительные работы обеспечили своими силами бомбардиры.
Стрельцы всеми мерами старались помешать работавшим внизу у рва, бросая в них из-за укрытий ручные гранаты и зажигательные снаряды. Бомбардирам удалось подтащить к самому рву телегу с прикрепленным к ней длинным железным копьем; на ней имелись зажигательные и горючие материалы – сера, смола, а на стержень копья были нанизаны пучки соломы. Телегу раскатили так, что копье врезалось в плетень; после этого ее подожгли. Огонь быстро перекинулся на плетень. Стрельцы бросились тушить пожар, но потешные отгоняли их от места пожарища. В результате всей этой операции часть плетня сгорела, и в нем образовался широкий проход для штурмующих. Отдельные смельчаки из потешных перебрались через ров и, вскарабкавшись на вал, начали лопатами расширять проход, сбрасывая землю в ров. Однако эту работу до конца довести не удалось, так как стрельцы отогнали их палками с горящими пучками соломы.
Молодые бомбардиры во главе с Петром искали новые способы для начала штурма. Оказавшийся рядом Яков крикнул Петру:
– Государь, этот грозный вал можно обрушить подкопом.
– И то верно, Якушка!.. Ребята, засучивай рукава, бери поддоны, тяпы и лопаты… начинай быстро работу! – распоряжался Петр Алексеев.
Стрельцы, увидев это, начали забрасывать потешных землекопов ручными гранатами.
– Разреши, государь, пустить в ход отделение пушкарей, – опять появился рядом Яков.
– Валяй, с Богом! – с радостной улыбкой сверкнул очами Петр.
Потешные пустили в ход свою артиллерию. Они открыли огонь из пушек по валу и крепости, прогоняя с него стрельцов. Теперь можно было продолжать беспрепятственно осуществлять подкоп. Туда заложили ящики с горючими материалами, а в ров сбросили телегу, наполненную масляным тряпьем, и подожгли ее.
Подкоп удался, и вал обрушился, засыпав в этом месте ров. Это позволило начать окончательный штурм. Потешные с молодыми командирами бросились на приступ, но стрельцы встретили их градом ручных гранат. Атаковавшие имели и пострадавших. Даже Лефорт получил ожоги лица и уха от брошенного огненного горшка. После нескольких минут сопротивления потешные все же взобрались на вал, и тут произошла ожесточенная схватка: стрельцы отчаянно защищали проделанный в изгороди проход. Только к вечеру закончился рукопашный бой. В результате нападавшие сломили сопротивление стрельцов и овладели крепостью, взяв в плен весь ее гарнизон. Так «царь Федор Прешбурский» разбил «царя Ивана Семеновского».