Достигши Переволоки в половине августа, турки начали рыть канал; но продолжать работу не было никакой возможности; Касим велел тащить суда по земле; хан советовал уже возвратиться; татары по его наказу разглашали между турками, что и в случае успеха предприятия им придется плохо: ибо в северных странах зима продолжается девять месяцев, а летом ночи длятся не более трех часов, следовательно, турки должны будут или не спать всю ночь, или пренебрегать своими религиозными обязанностями, по которым они должны молиться два часа спустя по захождении солнца и потом опять на рассвете. Ропот между турками усилился, но в это время явились послы от астраханцев и убедили пашу в бесполезности брать с собою суда, обещаясь доставить их, сколько было нужно, лишь бы только турки шли поскорее к Астрахани и отняли ее у русских. Но сделать это было не очень легко: приблизясь к Астрахани в половине сентября, Касим не решился приступить к ней и, остановившись ниже города, на старом городище, решился строить тут крепость и зимовать, а хана отпустить назад в Крым. Но когда в войске узнали об этом намерении паши, то вспыхнуло возмущение; пришли турки на пашу (рассказывает Мальцев) с великою бранью, кричали: нам зимовать здесь нельзя, помереть нам с голоду, государь наш всякий запас дал нам на три года, а ты нам из Азова велел взять только на сорок дней корму, астраханским же людям нас прокормить нельзя; янычары все отказали: все с царем крымским прочь идем; ты государя взманил, и он по твоей мане не послушался Девлет-Гирея царя, а царь что ни писал к государю, и нам что ни говорил, и тебе перед нами на Переволоке что ни говорил – все вышло правда.
Но Мальцев не довольствовался только тем, что подмечал происходившее в стане турецком: „Взяли турки в плен под Астраханью никольского келаря Арсения да игумнова человека и посадили этого человека со мною на одной цепи, и вот я его стал изучать, велел говорить: слышал он от игумена, что князь Петр Серебряный, а с ним 30 000 судовой рати будет сейчас под Астрахань, а полем государь под Астрахань отпустил князя Ивана Дмитриевича Бельского, а с ним 100 000 войска, да и ногаи с ним будут, а кизилбашский (персидский) шах присылал к нашему царю бить челом: турские люди мимо Астрахани дороги ко мне ищут, а ты бы, великий царь, сильною своею рукою помог мне на турского; и государь наш шаха пожаловал, послал к нему посла своего, Алексея Хозникова, а с ним 100 пушек да 500 пищалей".
На другую ночь действительно туркам дали знать о приходе московских воевод, князя Петра Серебряного и Замятни Сабурова, с большим войском; извещали, что русские перехватали уже ногаев, передавшихся на турецкую сторону, и что, по выражению Мальцева, все около Астрахани трепещет царя-государя, единого под солнцем страшила бусурманов и латинов. Вследствие этих вестей Касим 20 сентября зажег свои деревянные укрепления и побежал вместе с ханом от Астрахани; в 60 верстах встретился ему гонец от султана: Селим писал, чтоб Касим оставался зимовать под Астраханью, что весною получит он сильное подкрепление и для отвлечения московских сил пойдет на Русь крымский хан и турецкий паша, зять султанов.
Но Касим продолжал бегство; месяц шли турки до Азова; хан вел их мимо черкесов, Кабардинскою дорогою, по безводным местам; турки, терпя нужду, называли Селима несчастным, потому что после вступления на престол впервые отпустил рать свою в поход и так неудачно: мы и с больших боев, говорили они, в такой истоме не прихаживали, а если бы еще на нас неприятели пришли, то ни один бы из нас не возвратился".
Важнейшее следствие этого триумфа русской рати: "Хан достиг своей цели: турки потеряли охоту восстанавливать мусульманские царства на Волге!" Причем столь значительный результат ему практически ничего не стоил – как отмечали наблюдатели со стороны.