Для отвода глаз повстанцы инсценировали, что главные их силы подступают со стороны мощных Вознесенских ворот. На деле основное войско шло с другого конца города. Эта часть Астрахани утопала в садах и виноградниках. Уже начало светать, но буйная зелень скрадывала разинцев. Впрочем, им незачем было особо таиться: сопротивление, которое пытались оказать штурмующим отдельные группы воинов гарнизона, иностранные офицеры, дворяне, купцы, начальные люди, было подавлено изнутри. Фабрициус пишет, что лестницы, подставленные снизу к стенам, были сверху «с радостью приняты осажденными». Русский очевидец событий Петр Золотарев, худородный дворянчик, исполнявший какую-то службу при митрополите — церковном владыке края, оставил полное ненависти к восставшим, но тем не менее интересное и обстоятельное описание «падения» Астрахани. По сообщению Золотарева, местные жители «дворян и сотников, боярских людей и пушкарей начали сещи, прежде казаков сами». Поддержка трудового населения города была полной и единодушной. Никто из простого люда не сомневался: быть Астрахани под Разиным. И эта уверенность оказалась не напрасной. К утру весь город был в руках восставших. У главного собора на кругу захваченные в плен воевода Прозоровский с братом и старшим сыном, приказные, военные чины, все, кто обратил оружие против восставших, держали теперь ответ перед ними. Общий приговор был единодушен: смертная казнь. Он был приведен в исполнение, и это дало классу феодалов повод обвинять восставших в звериной кровожадности, дикой жестокости и тому подобных грехах. Между тем Разин первоначально собирался мирно, избежав напрасных жертв, войти в Астрахань. Но двух посланных им для переговоров с городской администрацией парламентеров воевода приказал схватить и пытать накрепко. Потом одного из них с кляпом во рту заточили в каменный мешок (темницу), а другого казнили (на высокой крепостной стене на виду у разинцев ему отсекли голову). Фабрициус свидетельствует, что это вызвало большое ожесточение среди астраханских низов, «они сразу начали роптать и открыто говорить, что власти бояр скоро наступит конец и тогда уж они сумеют отомстить за невинно пролитую кровь». Став хозяевами положения, восставшие осуществили свою угрозу. Но смерти были преданы далеко не все власть имущие и богатеи. Те, о ком не было дурной славы в народе, кто не был уличен в противодействии восставшим, остались живы. Немало из них, подобно князю Львову и митрополиту Иосифу, были скрытыми, затаившимися до времени врагами повстанцев. Однако это выявилось не сразу, поскольку свое истинное лицо они умело скрывали. К Разину, правда, приходили астраханские жители и говорили, что многие дворяне и приказные люди попрятались и остались в живых. Астраханцы просили, «чтоб он позволил им, сыскав их, побить», потому что в случае прихода царских войск они «… будут первые неприятели». Атаман, вероятно, желая избежать лишнего кровопролития, удержал восставших горожан от расправы. Он лишь потребовал от всех жителей присяги «в том, что им за великого государя стоять и ему… Стеньке, и всему войску служить, а изменников выводить». И все поголовно население прикладывалось ко кресту и клялось верой и правдой служить «батюшке» Степану Тимофеевичу.
Образ действий восставших в Астрахани принимает тот же характер, что и в Царицыне: вместо ненавистного воеводского управления вводится казачье устройство; местное население, на манер Донского Войска, разбивается на тысячи, сотни, десятки во главе соответственно с выборными атаманами, сотниками и десятниками; деньги и имущество бояр, дворян, воеводских подручных, начальствующих военных чинов равномерно распределяются на дуване (свою долю получает даже Фабрициус); тюремные узники обретают свободу; приказные бумаги, долговые письма, вся найденная в домах и казенных палатах обширная документация сжигаются на костре — неграмотная людская масса слишком хорошо знает: от бумаг исходит неволя. Запишут на листке на человека за долги и недоимки «кабалы» и «крепости», и он уже больше собой не располагает, переходит в зависимое состояние. По достоверным данным, «Разин не токмо в Астрахани в приказной полате дела велел драть», но и грозился, что «вверху де у государя дела все передерет».