Рассмотрим подробнее некоторые моменты последних дней героической обороны. В.А. Чивилихин считал, что главный штурм начался 9 мая (с. 602), но ещё раз отмечу, что в летописях информации по данному вопросу нет. При описании осады все летописцы проявляют завидное единодушие: «Татары же пришли и осадили Козельск, как и другие города, и начали бить из пороков, и, выбив стену, взошли на вал.
И произошло здесь жестокое сражение, так что горожане резались с татарами на ножах; а другие вышли из ворот и напали на татарские полки, так что перебили четыре тысячи татар» (Из Тверской летописи). Ей вторит Галицко-Волынская летопись: «Татары упорно бились, хотели взять город, разбили городскую стену и вошли на вал. Козляне на ножах резались с ними. Они решили выйти на татарские полки, и, выйдя из города, разбили пороки их, и, напав на полки татарские, перебили четыре тысячи татар, но и сами были перебиты». Практически дословно передают события Софийская I летопись и Никоновский летописный свод. Аналогичная информация содержится у В.Н. Татищева: «Выбили стены немало и хотели идти во град, но здесь козельцы учинили прежестокий бой и, долго бившись, принудили татар оставить оное. И видя татар многих побитых, ободрились и той ночью, выйдя из града, так храбро на татар напали, что все оные великие войска в смятении бежать принудили, где их более 4000 побили, а в плен никого не брали. Но татары, осмотревшись и увидев, что оных мало, обступив их, отошедших от града, всех порубили и в тот же день город, уже без обороны бывший, взяли» (с. 731).Все источники сходятся в одном – разбив стены, орда пошла на приступ, но русские монголов в город не пустили и в рукопашной схватке обратили в бегство. Затем сделали вылазку, прорвались на позиции, где стояли метательные машины, уничтожили их и перебили 4000 нукеров. Примечательно, что известия летописного свода Южной Руси практически полностью совпадают с летописями Руси Северо-Восточной, что само по себе удивительно. Скорее всего, беспримерный героизм защитников Козельска произвёл сильнейшее впечатление на современников и был увековечен на страницах летописей, поскольку подробности осады были хорошо известны и стали всеобщим достоянием.
Защитники поняли, что главную опасность для них представляют метательные машины, поскольку разбив стену в одном месте, монголы могли это сделать и в другом. Поэтому и пошли на вылазку, которая не была спонтанной, а была тщательно подготовлена, о чем свидетельствует Галицко-Волынская летопись: «Они решили
выйти на татарские полки». В ночной атаке участвовали лучшие воины Козельска, в частности гридни княжеской дружины. Именно их удар по монгольским позициям привёл к таким катастрофическим потерям среди степняков, поскольку ханские военачальники ждали чего угодно, но только не этого. Тот факт, что вылазка была осуществлена ночью, засвидетельствован у Татищева. Не исключено, что на поле перед городом располагались те монгольские отряды, которые вышли из боя и находились на отдыхе, а нукеры сняли оружие и просто спали. Джихангир и его полководцы поняли, что непрерывный двухдневный штурм успеха не принёс, отвели свои войска и решили дать им отдохнуть. Чем собственно осаждённые и воспользовались. От городских ворот до вражеского расположения было чуть больше 400 м, и отлично подготовленные дружинники могли очень быстро преодолеть это расстояние.