С восточного берега Каспийского моря в оазис вели два пути: от Чикишляра по Атреку и Сумбару и от Михайловского залива к Кизыл-арвату. Первый шел через Чат в Дуз-олум и у Ходжа-кала раздваивался: одна дорога вела к Кизыл-арвату (352 км), а другая — через Бендесенский перевал в текинское село Вами (325 км). На первом пути пресной воды имелось с избытком. Второй путь весьма беден хорошей питьевой водой. Дорога длиной 235 км на первых 32 км пролегала по песчаным барханам, далее пересекала отрог Малый Балхан.
Для вторжения выбрали путь по Атреку и Сумбару как более удобный. В это время русские войска уже заняли Чат.
В дальнейшем планировалось построить в Бендесене и Ходжа-кала склады с 7-недельным запасом, вызвать в Бендесен текинских старшин с семействами, арестовать их и отправить заложниками на Кавказ. А затем двинуться в оазис с 20-дневным запасом, оставив в Бендесене месячный запас.
Коммуникации с Россией предполагалось поддерживать так: от Чикишляра до Чата — на 1500 арбах, от Чата до Дуз-олума — 40 войсковых фургонов и 500 верблюдов и от Дуз-олума до Бендесена — на 2800 верблюдах.
Лазарев думал занять оазис без боя. Но текинцы сопротивлялись яростно и, укрепившись около бугра Денгил-тепе, начали строить крепость Янги-шаара (новый город) такого размера, чтобы вместить всех собравшихся жителей. Но, несмотря на усиленные работы, крепость к приходу русских 28 августа 1879 г. так и не удалось закончить. Южную часть текинцы совсем не укрепили, восточный фас сделали только наполовину, с других сторон стены не довели до надлежащей высоты, так что все кибитки оказались на виду.
Но 14 августа Лазарев скончался, и место его занял генерал Ломакин. 21 августа войска, назначенные к штурму Геок-тепе (6 1/4 батальона, 6 сотен, 2 эскадрона, 6 ракетных станков и 12 орудий), сосредоточились в Бендерене и отсюда двинулись к Бами по дороге через Бендесенский перевал. Остальные (10 рот, 4 орудия, 2 сотни казаков и 2 ракетных станка) остались у Ходжа-кала и Бендесена для обеспечения пути между Дуз-олумом и Бендесеном.
Действующий отряд имел продовольствие на 15 дней, 120 патронов на винтовку и комплект снарядов на орудие. При нем же следовал артиллерийский запас в 120 000 патронов и летучий отряд Красного Креста из 20 одноколок. Весь обоз состоял из 2350 верблюдов.
Северный фас штурмовали 2 батальона и 6 орудий, а западный — 3 1/ батальона и 3 орудия. В 500 м. от западного фаса остановился вагенбург под прикрытием шести сводных рот, одного батальона Ширванского полка и двух орудий. На асхабадской дороге стали 2 сотни казаков с 2 орудиями. Перед началом штурма внутренности укрепления обстреляли 8 орудий. Текинцы понесли серьезные потери. Около 5 часов войска бросились на штурм, но недостаточно дружно, и текинцы отбили их. Хотя русские беспорядочно отступили, но последовавшую затем вылазку текинцев удалось отбить. Из числа 3024 человек, участвовавших в бою, русские потеряли 453. Потери неприятеля доходили до 2000 человек.
Утром 29 августа войска отступили к Кара-карызу, 30-го — в Беурму. 16 сентября, из-за недостатка продовольствия, отряд перешел в Терсакан, а 23-го — частью в Дуз-олум и Чат, а частью — в Чикишляр. Главной причиной неудачи русских стала слабая организация тыла войск, несогласованность удара при штурме разных колонн, желавших упредить одна другую.
Следующий поход предприняли в 1880–1881 гг., возглавил его генерал-адъютант М. Д. Скобелев, формально подчинявшийся главнокомандующему Кавказской армией.
План захвата Геок-тепе Скобелев разработал ещё в Петербурге. Задача осложнялась тем, что при дефиците перевозочных средств в короткий срок требовалось перенести на 320 км вперед опорные пункты, находившиеся на берегу Каспийского моря, и передвинуть затем 13 120 т. груза через пустыню и Копетдагские горы.
Назначение Скобелева состоялось 1 марта 1880 г., а в конце месяца он выехал на Кавказ для доклада главнокомандующему. На форту Александровском Скобелев был уже в конце апреля и обещал бойцам за честную службу послать их в первую боевую линию.
Первоначально исходной базой предполагался Чикишляр, неудобный по мелководью рейда и близости к Персии, откуда заатрекские юмуды могли нападать на транспорты. Поэтому Скобелев оставил Чикишляр базой Атрекской линии, а Красноводск, доступный для буксируемых барж с осадкой: весной и летом до 1,83 м, а осенью до 1,22 м, — базой экспедиционного отряда.
Решив этот важный для похода вопрос, Скобелев распорядился о постройке пристаней, найме крючников и заказе опреснителей, так как ни в Красноводске, ни на Михайловом посту пресной воды не было. Для подвоза грузов требовалось от 18 до 20 тысяч верблюдов с погонщиками и вьючной сбруей. Верблюды скупались: в Оренбургском крае, Хиве, Мангышлакском приставстве, между Атреком и Гюргеном и даже возле Буджнурда.
Удалось собрать и доставить на сборные пункты (Красноводск и Чикишляр) в июне-сентябре около 16 000 животных. Опасаясь, что дефицит перевозочных средств снова приведет к поражению, Скобелев командировал полковника Гродекова для формирования в северных провинциях Персии гужевого колесного транспорта. Кроме того, началось строительство конной железной дороги от Красноводска до Кизыл-арвата, которую впоследствии частично перевели на паровую тягу.
Ахалтекинский оазис можно было взять только внезапным ударом значительных сил, имея возможность доставить войскам все необходимое. А для этого требовалось построить железную дорогу. В Петербурге Скобелев докладывал об этом, но не настаивал, опасаясь запугать правительство огромными расходами. Однако обстоятельства заставили именно так решать вопросы снабжения войск.
Убедившись в достатке перевозочных средств, Скобелев начал формировать этапные линии для снабжения отряда всем необходимым. Заготовку мяса вели с подряда, но на всякий случай в окрестностях Петровска собрали 196 800 голов живого скота и запас пищевых консервов.
Зная по личному опыту, какое значение придают азиаты артиллерии, Скобелев, кроме устарелых орудий (4- и 9-фунтового калибра и картечниц), полученных в кавказских складах, просил прислать в отряд три легкие батареи дальнобойных орудий, десять 1/2 пудовых мортир, морские картечницы, ручные мортирки и гранаты. Этим он довел число орудий до 10–12 на 1000 человек. А запас патронов и снарядов составил 6 комплектов.
Для лечения больных и раненых, в дополнение к Красноводскому лазарету на 100 человек, развернули Чикишлярский (200 коек) и Чатский (400 коек), добавили один госпиталь в Красноводске на 200 мест и 2 госпиталя — в резерве.
К приезду Скобелева в Чикишляр (7 мая) на Атрекской линии войска заняли и оборудовали этапы: Чикишляр, Кираджа-батыр, Яглы-олум, Чат и Дузолум. Всего на линии находились: 26 рот, 8 сотен казаков, 8 запряженных, 10 незапряженных орудий и 1 команда (4570 человек и 1786 лошадей).
В Дуз-олуме (база экспедиционного отряда) уже имелся месячный запас муки на 8000 человек, то есть шестая часть требуемого, и Скобелев решил продвинуться вперед, заняв для этого Ходжа-кала, узел двух дорог, расходящихся отсюда в оазис. Для этого он сформировал два отряда: передовой (7 рот, 4 сотни, 18 орудий), под командованием полковника Гродекова, и подвижной резерв (3 роты, 1 сотня, 4 орудия) — для содействия, в случае необходимости, передовому.
Для сосредоточения этих войск и их грузов в Дузолум наняли 3000 верблюдов, и 27 мая полковник Гродеков, не дожидаясь прихода всех частей его отряда, выступил с 6 ротами, 2 сотнями, 4 орудиями и ракетной командой из Дуз-олума. Эти малочисленные силы 30 мая заняли Ходжа-кала. Затем сюда из Дузолума пришли войска передового отряда (6 рот, 16 орудий и верблюжий транспорт с 360,8 т. продовольствия), которые 10 июня заняли Вами. Здесь и организовали склад продовольствия.
Базирование на Вами, отстоявшего в 120 км от Геок-тепе, позволило, закончив Атрекскую линию, начать строительство железной дороги от Кзыл-арвата до Мулла-кари и оборудовать вторую линию — на Михайловский залив. Кроме того, через Вами проходила дорога, удобная для артиллерии и обозов.