Царь Иван Грозный. Из исторических архивов
Большое значение придавалось своевременному доставлению к стенам города наряда — артиллерийского парка. Здесь была учтена разница в скорости передвижения тяжелых осадных орудий и легкой артиллерии. Соответственно «средний и легкий наряд» шли сразу за государевым полком, а «большой наряд» двигался позади всех и подошел к Полоцку через неделю после начала осады. Желая достигнуть внезапности, Иван Грозный запретил рассылать отряды фуражиров, так что все припасы пришлось везти с собой, что еще больше усиливало громоздкость войска и сумбур во время движения. Тем не менее войско успешно вышло к Полоцку, причем, хотя внезапности не получилось, сил для отпора у литовцев не было.
Походы в Ливонию
Как раз в это время король находился на сейме и узнал о событиях в Полоцке уже после падения города, великий гетман литовский Николай Радзивилл и польный гетман Юрий Ходкевич попытались собрать войска, но набралось всего около 2,5 тыс. чел., так что никакой серьезной угрозы они не представляли и располагались со своими людьми в нескольких верстах от Полоцка, не участвуя в событиях. Городскому воеводе Станиславу Довойне оставалось запереться в городе и дожидаться помощи, что он и сделал.
Так как в город собралось многочисленное и разношерстное население всей Полоцкой повети, спасавшееся от неприятеля, Иван Грозный предпринял попытку мирного решения. В город были направлены послания, адресованные не только воеводе, но и православному епископу Арсению Шисце, шляхте, полякам с обещанием «пожаловать на всей воле их, какова жалованья похотят». Целью грамот, видимо, было посеять среди осажденных смуту и раскол, однако из этого ничего не вышло, передавший грамоты пленный из местных жителей был казнен.
31 января русская армия подступила к городу, началась расстановка полков. Первоначально планировался удар из Задвинья с переправой по льду реки, поэтому к вечеру этого дня на южном берегу Двины находилась половина всего войска. Однако в первых числах февраля «учалася река портитися», а потому 3 февраля была произведена перегруппировка сил — атаковать по хрупкому льду или во время ледохода было безумием. Теперь основная часть русских сил (государев и большой полки) была сосредоточена против стен Великого посада. Пока шла расстановка сил, войско занималось подготовкой осадных сооружений. 2 февраля было приказано заготовить туры — исходя из той же нормы, что и под Казанью, 1 тура на 10 человек. Их строили в лесу, километрах в трех от города, и затем доставляли к городским стенам. 4 февраля туры начали устанавливать вокруг стен.