Независимо 16 рот и 14 орудий, находившихся в командовании полковника Куропаткина, генерал Скобелев выдвинул к Ольгинской кале резерв из 9 рот, 2 сотен и 20 орудий, который оставил в своем личном распоряжении.
Диспозициею, отданною для штурма кал, определен порядок артиллерийской подготовки. За час до штурма назначалась усиленная бомбардировка внутренности крепости.
Для пробития брешей в калах и обстреливания их внутренности предположено выпустить не более 400 снарядов. Артиллерийская подготовка штурма исполнена с полным успехом. При пробивании обвалов в стенах калы выяснилось, что действие 9-ти фунтовых снарядов на 280 сажен при данной цели слишком сильно и что снаряд пробивает обе стенки переднюю и заднюю насквозь, оставляя часто лишь небольшую пробоину и разрываясь далеко за калою. Напротив, действие снарядов горных орудий производило сравнительно весьма сильное разрушительное действие На 270 сажен снаряды из этих орудий ложились с отличною меткостью и некоторые из них разрывались в самой стене, отваливая порядочные куски ее. К двум часам пополудни во всех калах пробиты значительных размеров бреши. За 1/4 часа до начала штурма все 14 орудий и 3 мортиры начали обстреливать внутренность кал и сделали пребывание в них почти невозможными
В три часа пополудни 7 рот, команда сапер, команда с пироксилином, построенные в три колонны, перелезли через вал передовой траншей и с знаменем славного Ширванского полка и музыкою, ускоренным шагом, в порядке, двинулись к калам. С пехотою на руках тащили две картечницы.
Для облегчения атаки, две роты и сотня спешенных казаков открыли усиленный огонь но гребню стены, который быстро покрылся текинцами, ожидавшими общего штурма.
Не смотря на огонь этих частей, не смотря на артиллерийский огонь 30 орудий (В том числе 16 орудий, стоявших в резерве у Ольгинской калы.), текинцы встретили штурмующие колонны весьма живым огнем. За 50 шагов от кал наши бросились бегом. Текинцы отступили, а пытавшиеся сопротивляться были переколоты. В несколько минут времени все три калы были взяты. Мы очутились в 50 саженях от крепостной степы. Текинцы отошли за несколько глиняных заборов, отделявших нас от степы, и за траверз перед выходом из крепости. Обе стороны воли весьма сильный ружейный огонь на расстоянии между собою до 70 — 100 шагов. Текинцы несколько раз пытались броситься на нас в шашки, но каждый раз были останавливаемы огнем.
С наступлением сумерек бой прекратился и текинцы отступили в крепость. Саперы, молодецки работавшие и во время боя, тотчас приступили к укреплению взятой позиции. Работа на первую ночь состояла в приспособлении кал и занятых нами заборов к ружейной обороне, в устройстве соединительного хода между всеми тремя калами и в устройстве барбетов для двух горных орудий и двух картечниц. Кроме того в ночь на 30-е декабря трассирована и к рассвету окончена третья параллель (На участке: t. w.. (план № 2).) в 210 сажен длины, отстоящая от крепостной стены всего в 100 саженях.
Овладение тремя калами, составившими затем прочную опору всех осадных работ, стоило нам, благодаря успеху артиллерийской подготовки, не особенно дорого: мы потеряли убитыми одного офицера и 14 нижних чинов и ранеными 4 офицеров и 12 нижних чинов, всего 61 человека.
Патронов выпущено 32,000, снарядов 1,050; в том числе собственно по калам не свыше 100.
29-го же числа с наступлением сумерек лагерь перенесен вперед на 250 сажень, чтобы сблизить войска резерва с войсками, занимавшими траншеи. С этого дня и до конца осады лагерь находился в сфере ружейного огня.
Ночью на 30-е декабря Великокняжеская позиция занималась 10-ю ротами, 2 орудиями и 2 картечницами. Три калы этой позиции получили названия Главной, Охотничьей и Туркестанской. Днем все начатые работы совершенствовались. В угловой башне Охотничьей калы, с которой обнаруживалась внутренность крепости, устроена наблюдательная станция.
Вечером с наблюдательного поста поступило донесение, что текинцы собираются во рву крепости и, по-видимому, намереваются сделать нападение. Слышались крики: пойдем опять все: идем вместе! У нас усилены все меры предосторожности. Действительно, успех вылазки 28-го декабря побудил текинцев повторить ее. По призыву Тыкма-сардара явилось опять до 4–6 тысяч охотников и между ними много женщин с мешками для сбора добычи. Главный удар решено на этот раз произвести на наш левый фланг осады и в то же время попытаться ворваться в лагерь с тыла. Участники в вылазке собрались на плацдарме у Мельничной калы.
Около 9 1/2 часов вечера, на левом фланге осадных работ, послышались отдельные выстрелы и затем стрельба залпами.