После неудачи 1879 года, генерал Скобелев считал, что «осечка под Геок-тепе будет преступлением, а потому безусловно надо бить наверняка».
На основании всех произведенных рекогносцировок и собранных сведении, было решено взять Денгиль-тепе ускоренной осадою. Этот план, разработанный начальником инженеров отряда полковником Рутковским, заключал в себе следующие основания:
Атаку направить со стороны Асхабада; цель атаки — острый юго-восточный угол крепости.
По взятии Янги-кала устроить в этом пункте укрепленный лагерь, для чего употребить двое суток.
В ночь на третьи сутки предполагалось начать осадные работы в 500 саженях от крепости и на пятую ночь уже приблизиться к стене на 50 сажен. Затем перед рассветом на шестой день охотники и минеры спускаются в ров, взрывают стену и образуют три обвала.
От этих общих предположений пришлось отказаться, ибо рекогносцировки 21-го и 22-го декабря определили, что расположение Великокняжеских кал на первоначально составленном плане было показало ошибочно. В действительности эти калы лежали не на версту к югу от крепости, а в 100 саженях от восточного ее фронта и вблизи юго-восточного угла, сообразно чему надлежало изменить и предположение об атаке крепости.
22-го декабря у начальника экспедиции были собраны полковники Куропаткин и Козелков, назначенные начальниками правого и левого флангов осады, и начальники штаба артиллерии и инженеров, для обсуждения дальнейших действий. Было решено 23-го декабря открыть осадные работы заложением первой параллели и двух батарей для анфилирования южного и восточного фронтов.
24-го утром заложить 2-ю параллель. 25-го и 26-го осмотреться и устроить мортирную батарею для действия против Великокняжеской позиции.
27-го овладеть этою позициею открытою силою. 28-го и 29-го употребить на прочное утверждение в Великокняжеских калах.
С 25-го по 29-е левый фланг постепенно двигать вперед. Затем предполагалось начать саперные и минные работы. Для большей уверенности в успехе предполагалось сделать две бреши: одну взрывом мины, другую — артиллерийским огнем. Не надеясь только на эти бреши, решено заготовить достаточное число штурмовых лестниц для эскалады крепостной стены.
Лагерь решено оставить на прежнем месте, потому что он находился на сообщении нашем с Самурским и вблизи Янги-кала, где можно было добывать строительные материалы и где имелись постройки для хранения взрывчатых запасов.
До взятия Великокняжеской позиции предположено вести возможно редкий артиллерийский огонь и держать большее число орудий в лагере. Из общего числа находившихся при отряде 20,000 (16,000 снарядов уже находились при отряде и составляли до 72 снарядов на батарейное дальнобойное орудие, 220-на легкое дальнобойное, 172-на 9-ти-фунтовое медное, 450-на 4-х-фунтовое медное, 300-на горное и 1,000 снарядов для 4-х мортир. Кроме того ожидалось 4,000 снарядов в 45-м дивизионном летучем парке и 10 мортир с 3,000 снарядов, уже двинутых по Атрекской линии к отряду.) снарядов генерал Скобелев, рассчитывая, что по взятии Геок-тепе может явиться новый центр сопротивления в Асхабаде, предположил израсходовать под Денгиль-тепе только 8,500 снарядов из пушек и 4,000 из мортир. Большая часть этих снарядов должна была расходоваться для стрельбы против неприятельских масс, для пробития брешей и для решительной подготовки штурма, т. е. для действий в последний период осады. Поэтому в первые дни осады требовалось самое бережливое расходование снарядов.