Одновременно в Стамбуле намеревались использовать ослабление Русского государства для утверждения османского влияния на Северном Кавказе и в Прикаспии. Это позволило бы нанести удар по главному сопернику Османской империи Ирану на том направлении, где такого удара не ждали — на Каспийском море. В Стамбуле отдавали себе отчет в том, как долго и трудно пришлось бы прокладывать путь к Каспийскому морю, подчиняя различные народы Северного Кавказа. Отсюда появление в османской столице плана, осуществление которого позволило бы, как здесь думали, быстрее добиться поставленной цели. Уже в 1564 году крымский хан получил из Стамбула приказ готовиться к походу на Астрахань. Орде поручено было сопровождать в походе османский флот. Поднявшись по Дону до Переволоки (места, где Дон и Волга ближе всего подходят друг к другу), османский флот должен был по прорытому здесь каналу перейти на Волгу и по этой реке спуститься вниз к Астрахани. С приходом османского флота «астраханские люди» подняли бы восстание, и оказавшаяся в руках османов Астрахань стала бы опорным пунктом для утверждения османского влияния на Северном Кавказе и базой для нападения османского флота на прикаспийские владения Ирана. Обладая Астраханью, власти в Стамбуле рассчитывали установить также прямые связи с мусульманскими ханствами Средней Азии — своими союзниками в борьбе с Ираном.
Осуществлению этого плана помешала война Османской империи с Габсбургами, в которой приняла участие Крымская орда, но к концу 60-х годов XVI века в Стамбуле вернулись к прежним замыслам. В марте 1568 года хан получил новый приказ султана готовиться к походу на Астрахань, в мае в Крым были доставлены «судовые мастера» для строительства кораблей, в июле в Кафу, центр османских владений в Крыму, прибыл новый наместник Касим-паша, с ним снова приехали кораблестроители, а также «люди, которым под городом подкапыватца».
О приготовлениях к походу и планах османов относительно Астрахани известил царя Ивана не кто иной, как сам крымский хан Девлет Гирей. Планы османов и крымской знати относительно Астрахани серьезно расходились. Крымскую знать не устраивало превращение Астрахани во владение султана и утверждение прямой османской власти на Северном Кавказе, который в Крыму традиционно рассматривали как сферу своих интересов. Окруженный османскими владениями Крым легко мог утратить ту широкую автономию, которой он пользовался в рамках Османской империи. Ослушаться приказов султана Девлет-Гирей не мог, но поспешил сообщить о них царю Ивану. Пытаясь извлечь для себя максимум выгод из сложившейся ситуации, хан предлагал: если царь согласится «посадить» в Астрахани одного из его сыновей, он убедит султана отказаться от похода на этот город.
Предложения эти не были приняты, но Москва благодаря им сумела правильно оценить размер опасности. Положение складывалось весьма серьезное: царю и его советникам было хорошо известно, что хана и султана побуждают к походу посольства из самого Поволжья. В октябре 1568 года в Крым пришли сообщения, что астраханские татары будут «на Волге приходить на московских людей», а затем прибыло посольство «от Луговых и от Горних людей от всее земли, чтоб за них царь (крымский хан. — Б.Ф.) стал и шел бы к Свияжскому городку и х Казани, как, деи, увидят царев шелом, и казанские, де, люди от царя и великого князя все отступят». Вызывала серьезные опасения и позиция Ногайской орды. Хотя ногайские мурзы регулярно участвовали в походах русских войск в Ливонию, в Москве было известно, что новый глава Ногайской орды Тинехмат, сменивший умершего в 1563 году Измаила, ведет тайные переговоры о союзе с Крымом. Наконец, незадолго до выступления османских войск, весной 1569 года, наиболее крупные князья на территории современного Северного Дагестана — хан Тюмени и глава кумыков шамхал заявили о своей готовности поддержать армию султана; шамхал даже обещал выдать османам находившегося у него русского посла.
Всю весну 1569 года в Крыму шли приготовления к походу, из Стамбула прибыли корабли с артиллерией и отрядами янычар. Сухопутным путем для участия в походе направилось 15-тысячное конное войско из балканских провинций империи. В Стамбуле были настроены весьма серьезно: если бы вопреки ожиданиям Астрахань сразу занять не удалось, османы намеревались здесь зимовать, поставив рядом с Астраханью свою крепость; вместе с ними должен был зимовать и крымский хан с ордой. В начале июля Касим-паша с османским войском и флотом двинулся из Азова вверх по Дону и к середине августа, не встречая какого-либо сопротивления, дошел до Переволоки, где соединился с крымским ханом. Отсюда Касим-паша поспешил сообщить в Стамбул, что задуманный план выполняется успешно. Далее, однако, начались трудности.