Наконец, одиннадцатого июля полковник Кульбака привел последний отряд запорожцев, и затем снова приступили к работам. Инженер Апельман повел подступной ров к четвероугольной башне, находившейся влево от Копытинских ворот. Осажденные шестнадцатого числа подкопом взорвали часть сего рва, но Апельман исправил повреждение и на другой день дошел до подошвы башни, которую нашел снизу сложенной из тесаного камня и потому не мог пробить ее.
Ян Потоцкий, воевода Брацлавский, имевший главное начальство над осаждающим войском, весьма завидовал блестящему подвигу Жолкевского под Клушиным и страстно желал покорением Смоленска затмить славу ненавистного ему гетмана. Ничто не препятствовало ему действовать по своему усмотрению, ибо в сие самое время король сильно занемог и не принимал никакого участия в делавшихся распоряжениях. Сие обстоятельство послужило новым побуждением Потоцкому принять решительные меры, коих успех относился бы лишь к чести одного его.
Плачевное состояние, в коем находились осажденные, казалось, оправдывало надежды польского вождя. От тесноты помещения жителей в частях города, не подверженных неприятельской стрельбе, открылась заразительная цинга, причинившая большую смертность. Число способных к бою людей ежедневно уменьшалось, так что едва доставало оных для охраны обширной ограды города. Однако ж твердость духа смолян не уменьшалась, и они отнюдь не помышляли о сдаче.
Восемнадцатого числа рано поутру Потоцкий послал Шеину письмо, в коем требовал сдачи города и давал только три часа срока на размышление. Но неустрашимый Шеин отказался даже принять письмо. Тогда Потоцкий приказал открыть огонь из пушек в четвероугольную башню, к которой Апельман проводил ров. Стрельба сия производилась столь успешно, что под вечер сделан был довольно большой пролом. Потоцкий приказал изготовляться к приступу.
В ночь войска, снабженные лестницами, выбивными ступами и другими орудиями, стали в ружье. Девятнадцатого на рассвете староста Пуцкий с сотней немцев и пан Горецкий со стольким же числом венгерцев направились к пролому башни. За ними должны были следовать тысяча запорожцев. Другие запорожцы имели поручение делать в разных местах притворные нападения, выказывая намерение приставлять лестницы к стенам. Но приступ не удался. Смоляне ночью забили бревнами пролом. Правда, польские ядра скоро выломили сию заделку, но повалившиеся бревна так загромоздили башню внутри, что немцы и венгерцы, несмотря на храброе свое подступление, не могли в оной засесть. Они для очищения себе прохода принуждены были зажечь бревна, но прежде, чем успели сим способом проложить себе путь, отступление их уже сделалось неизбежным. Долженствующие поддерживать их казаки оробели и не пошли за ними. При малочисленности нападающих невозможно было им удержаться без подкрепления, и потому они спешили возвратиться в шанцы, что, впрочем, исполнили не без урона.
Потоцкий не отказался, однако ж, от своего предприятия. По его приказанию пушечный огонь был направлен на стену близ пробитой башни; под вечер уже оказался пролом шириной в две сажени. На следующую ночь к сему пролому провели подступной ров. Сильная стрельба продолжалась двадцатого для расширения пролома. Потоцкий, найдя оный достаточно доступным, повел войско опять на приступ. Двадцать первого поутру двести немцев и столько же венгерцев снова отправились к пробитой башне. За ними следовавшим казакам предписано было приступать к пробитому в стене пролому. Для подкрепления нападающих шли гусарские роты и со всего войска вызванные охотники. Но, по неосмотрительности Потоцкого, не были еще уничтожены боковые обороны осажденных. Орудия, невредимо оставшиеся на круглых башнях, соседственных с пробитой четвероугольной, перекрестным огнем столь сильно поражали наступающих, что ни казаки, ни поддерживавшие их поляки не могли удержаться перед стенами и укрылись в шанцах. Только немцы и венгерцы мужественно исполнили данное им поручение и опять ворвались было в башню, но, оставленные прочими, и они, в свою очередь, принуждены были отступить.
Несмотря на вторичную неудачу, стоившую осажденным уже несколько сотен человек, Потоцкий не унывал. Наученный опытом, он приказал сбить бойницы двух круглых башен. Стрельба сия, начавшаяся двадцать второго, продолжалась три дня. Между тем инженер Апельман повел подкоп на отыскание подкопов осажденных, но не довольно углубился, чем и подал смолянам способ взорвать его ход двадцать четвертого числа. При сем случае погибло со стороны осаждающих три венгерца и пятнадцать русских работников.
Осажденные принимали деятельнейшие меры к усилению угрожаемой части ограды. За стеной находился старый вал вышиной в две сажени, коим город оборонялся прежде сооружения царем Феодором Ивановичем каменных укреплений. Шеин приказал от одной круглой башни до другой исправить сей вал и устроить на нем насыпанные землей деревянные срубы, между коими были поставлены пушки, заряженные картечью для действия на неприятеля, могущего ворваться через проломы стены и четвероугольной башни.