Тем не менее военные успехи еще не значили полного подчинения ханства. В 1583 г. Ермак продолжал военные операции, подчиняя многочисленных татарских мурз и остяцких и вогульских князьков. Подчинение это происходило по издавна устоявшимся правилам. При помощи силы местное население вынуждалось выплачивать годовой ясак мехами, а «лучшие люди» — князья и беги — должны были давать «шерть», т. е. клятвенное обещание верности царю, которое составлялось по местным обычаям. Лояльность подчиненных народов обеспечивалась институтом аманатства (араб. аманат — заложник).
После разгрома Кучума Ермак отправил посольство в Москву с атаманом Иваном Кольцо. В результате этого посольства Иван IV послал в Сибирь 300 стрельцов под командованием Семена Болховского, прибывшего в Искер в 1584 г. Из-за тяжелой зимы и отсутствия продовольствия весь отряд погиб. Вскоре, 6 августа 1585 г., погиб и сам Ермак, отправившийся с небольшим отрядом казаков встречать караван бухарских купцов на реке Вагай. Оставшиеся казаки оставили Искер и вернулись на земли Строгановых. Но уже в 1586 г. из Москвы прибыли воеводы Василий Сукин и Иван Мясной с 300 стрельцов и поставили на месте татарской Чинги-Туры острог Тюмень. Годом позже на месте старого Искера был поставлен острог Тобольск, а затем возникли крепости Сургут, Обдорск, Томск (для защиты от киргизов и джунгар) и Мангазея, ставшая самым северным форпостом начального этапа завоевания Сибири.
В первое десятилетие активного покорения Западной Сибири можно говорить о сотнях вольнонаемных колонизаторах и еще более скромной численности царских войск — на территории чуть ли не в миллион квадратных километров. Характерная особенность географии Сибири — параллельное «вертикальное» расположение крупных речных бассейнов Иртыша/Оби, Енисея, Лены (разумеется, на современной карте с ее ориентацией с севера на юг). Бассейны рек разделялись расстояниями в тысячи километров, но притоки крупнейших рек часто соседствовали. Эта географическая особенность дала возможность относительно небольшим группам казаков, служилых людей и промышленников перебираться с одного бассейна в другой по волокам на границах водоразделов. Пробираясь с одной реки на другую, эти группы основывали новые остроги, облагали ясаком относительно малочисленные и разбросанные на огромной территории местные племена. Так, уже в 1619 г. тобольские казаки основали Тунгусский острог, впоследствии ставший Енисейском. К 1630-м гг., оперируя с таких баз, как Енисейск и Мангазея, продвигаясь по сибирским рекам, казаки и служилые люди основали Братск (от названия бурят — «братские люди»), Иркутск и Якутск. Уже в 1648 г. якутский казак Семен Дежнев, построивший первый острог на Колыме, вышел на кочах в Ледовитый океан и, обогнув Чукотку, прошел по Берингову морю к реке Анадырь. Таким образом, к середине XVII в. меньше чем за полстолетия небольшие группы казаков и служилых людей распространили (зачастую эфемерную) власть Москвы до тихоокеанского побережья Северной Евразии.
При этом нужно отметить, что современная концепция территориального государства, распространенная в европейской части царства, отсутствовала в Сибири XVII века. Пространство воспринималось как в раннесредневековом Франкском королевстве: как совокупность дискретных точек (городов, острогов и зимовий) и связывающих их речных путей. Казаки и служилые люди не имели возможности полностью контролировать жизнь покоренных народов и зачастую встречались с ними лишь раз в году при сборе ясака. Для некоторых групп, таких, например, как енисейские тунгусы, появление казаков и служилых людей значило лишь смену адресата платежа: если раньше ясак выплачивался бурятским князьям, то теперь его стали взимать московские сборщики. Для кочевых тунгусов завоевание Сибири Москвой также не означало драматических перемен в образе жизни (хотя впоследствии такие изменения произойдут вследствие появления новых товаров, в особенности огнестрельного оружия, алкоголя и хлеба).