次日凌晨，哲别和速不台率领两万骑兵、两万步兵继续西进。成吉思汗则率领不到八万的蒙古大军主力继续围困撒马尔罕。

在撒马尔罕城墙上的阿勒巴儿汗经过认真查探，发现蒙古大军连十万人马都没有，于是向秃儿干和兀思剌黑建议，准备出城偷袭蒙古大军。

秃儿干兴奋的说，那赶快从我们的预备军中征集十万人马，三天以后出城偷袭蒙古大军！

阿勒巴儿汗领命而去。

可是正当阿勒巴儿汗征集十万人马准备出城偷袭蒙古大军时，却发现蒙古大军的援军已经源源不断的开至撒马尔罕城下。

首先开来的两万蒙古骑兵，他们还带了上万枚耶律不花在原西辽地区制造的火炮。紧接着铁木格等将在花剌子模中部、东部、北部地区征召的攻城步兵也陆陆续续来到撒马尔罕附近。

阿勒巴儿汗又赶紧向秃儿干和兀思剌黑做了禀报。秃儿干已是六十多岁的老人，没有冒险的勇气。兀思剌黑也怕万一偷袭蒙古大军失败，剩下的那些预备军更是无法守城。三人商量很久，都迟迟下不了出城偷袭蒙古大军的决心。

而不到五日，撒马尔罕城下的蒙古大军又增加到二十余万人马。其中蒙古骑兵八万余人马，攻城步兵增至十万，主要由花剌子模人组成，原来的蒙古步兵则编入后勤步兵、重兵器车兵和工匠兵。

蒙古大军厉兵秣马、积极备战，准备向撒马尔罕发起总攻。