На вооружении отряда были три пушки малого калибра, 300 пищалей-ручниц, небольшое количество дробовых ружей, луки со стрелами, сабли, кинжалы и топоры. И даже несколько испанских аркебуз, по заморским торговым путям оказавшихся на Каме. Считается, что около трети казаков владели огнестрельным оружием, а судовая рать казачьего войска состояла примерно из около сотни построенных их же руками лёгких стругов, то есть больших речных лодок. На каждом из таких стругов могло разместиться до двадцати человек с оружием и припасами.
Атаман имел испытанных помощников — казачьих воевод. Его ближайшими сподвижниками при покорении Сибири стали Иван Кольцо, Матвей Мещеряк, Савва Болдырь, Никита Пан, Иван Гроза. Все они имели немалый боевой опыт, обладали личной храбростью и предприимчивостью, пользовались среди казаков большим личным авторитетом.
…Получив всё необходимое, казаки 13 июня 1579 года двинулись судовой ратью вверх по Чусовой до Тагильского волока. Дальше они четыре дня шли до реки Серебрянки. По этой реке двигались ещё два дня.
Здесь казакам пришлось сойти на берег: дальше струги по воде не могли пройти ни на вёслах, ни на шестах, ни на «бечеве», тогда команды превращались в бурлаков с их поистине каторжным трудом. Приходилось рубить просеки. Люди тащили суда вверх волоком, а все немалые походные грузы переносили на себе.
Волок от устья реки Серебрянки до истоков реки Тагил (Тагиль) — речки Наровля тянулся почти на 25 вёрст полного бездорожья. Лёгкие суда казаки перетащили «на ту сторону Камня», то есть Уральских гор. А вот какую-то немалую часть тяжёлых стругов пришлось бросить в верховьях Серебрянки. Они сохранились там до XIX столетия.
…К 1580 году дружина атамана Ермака Тимофеевича вышла к Тагилу. В одном из лесных урочищ, в стане местного князька Абугая был построен походный лагерь, в котором казаки остановились на зимовку. Однако спокойной жизни там для них не было. Они «воеваша всю зиму владения Пелымского хана».
В мае 1580 года на старых стругах и новопостроенных судах казаки вышли из Тагила на реку Туру. Поход продолжился с началом весеннего половодья. Дружинники «воевали окрестные улусы». Это были владения улусного хана Епанчи, который попытался было оказать пришельцам сопротивление, но был разбит в первом же столкновении. После боя казачья судовая рать спустилась вниз по Туре, и в её низовьях Ермак занял городок Тюмень, который по-татарски назывался Чинги-Тура. Там прошла следующая зимовка.
…Весной 1581 года в самых низовьях Туры произошёл новый бой казаков с ополчением сразу шести местных князьков. На этот раз сопротивление было оказано упорное, и бой длился несколько дней. В итоге победа оказалась на стороне Ермака.
Когда казачья флотилия по реке Туре вышла на просторы гораздо более полноводного Тобола, здесь её встретили главные силы хана Кучума, которые имелись у него на тот день. «Сибирцы» занимали урочище Бабасан (или Караульный Яр), где река суживалась в высоких, обрывистых берегах. По летописи, реку в этом месте преградили железной цепью.
Ханским войском командовал наследник Кучума царевич Маметкул. Когда казачьи струги подошли к речной узкости, на них с берега посыпались стрелы. Атаман Ермак принял бой, высадив часть своей дружины на берег. Другая осталась на стругах, обстреливая противника из пушек.
Маметкул во главе татарской конницы атаковал высадившихся на берег казаков. Но те встретили нападавших кучумовцев «огненным боем». Как сказано в летописи: «стреляли из пушек, скорострельных пищалей и из дробовых и шпанских ружей и аркебузов».
Преодолев сопротивление вражеского авангардного отряда, судовая рать Ермака двинулась дальше вниз по Тоболу. Вскоре произошло столкновение с главными силами царевича Маметкула, которое растянулось на пять дней, после чего ханское войско отступило. По преданию, казаков воодушевило на бой видение Николая-угодника.
На этот раз ханское войско во всём своём множестве заняло высокий обрыв на правом берегу Тобола, который назывался Долгим Яром. Течение реки было перегорожено сваленными деревьями. Когда казачья флотилия подошла к преграде, с берега её встретили тучами стрел.
Атаман Ермак отвёл струги назад и в течение трёх дней готовился к предстоящему сражению. Он пошёл на военную хитрость: часть ратников с чучелами, сделанными из хвороста и одетыми в казачье платье, оставалась на стругах, хорошо видимых с реки, в то время как большая часть отряда сходила на берег, чтобы атаковать врага, по возможности, с тыла.
Судовой караван, на котором оставалось всего двести человек, двинулся вновь по течению реки, обстреливая из «огненного боя» неприятеля на берегу. Тем временем основная часть казачьей дружины зашла ночью в тыл ханскому войску, внезапно обрушилась на него и обратила его в бегство.