Надеяться на помощь с моря туркам теперь не приходилось, и Петр повторил предложение гарнизону сдаться на выгодных условиях. Русский лучник пустил через стену стрелу с документом, где излагались почетные условия, предусматривавшие право гарнизона покинуть крепость вместе с оружием и скарбом в случае сдачи ее до начала штурма. В ответ стены окутались дымом от дружного залпа всех турецких пушек.
Тем временем осадные работы продолжались. Под руководством Гордона 15 000 русских солдат орудовали лопатами, наполняя корзины землей, и насыпь росла все выше и выше, ближе и ближе к турецким стенам, пока не получилась обширная земляная платформа, позволявшая без помех видеть и обстреливать через стену улицы города. К середине июля прибыли австрийские осадные инженеры, посланные императором Леопольдом. Они провели в пути четыре месяца, поскольку полагали, что кампания начнется лишь в конце лета. Когда Петр выяснил, что их заблуждение – результат нежелания Украинцева, сидевшего в Посольском приказе, открыть австрийцам военные планы из боязни, что сведения просочатся к туркам, он в ярости написал Виниусу, свояку провинившегося: «Есть ли сане [разум] его в здаровье? О государственном [ему] поверено, а что все ведоют, закрыто! Толка скажи ему, что чего он не допишет на бумаге, то я допишу ему на спине».
Насыпанный русскими курган поразил австрийцев размерами, но они предложили более научный подход с применением мин, траншей и правильно размещенной осадной артиллерии. И все же город был взят именно благодаря земляной насыпи. Несколько казаков, которым опротивела бесконечная возня с лопатами и корзинами – драться надо, а не землю перетаскивать! – вознамерились штурмовать город на свой страх и риск. 27 июля, без всяких генеральских приказов, две тысячи казаков устремились с насыпи на стены, а с них и на улицы города. При поддержке регулярных войск или стрельцов они бы взяли верх, в одиночку же были отброшены отчаянной турецкой контратакой, хотя смогли укрепиться в одной из угловых крепостных башен, куда Головин прислал в конце концов подкрепление. На другой день, стремясь воспользоваться прорывом, Шейн отдал приказ к генеральному штурму, но не успел он начаться, как турки, размахивая знаменами, просигналили, что готовы сдаться. Паша, увидев, что стена крепости проломлена, решил принять предложение русских и сдаться на почетных условиях.
Эти условия позволяли туркам покинуть крепость со всем оружием и имуществом, вместе с женами и детьми, но Петр настаивал на выдаче Енсена, предателя-голландца. Паша заколебался было, когда Енсен вскричал: «Руби мне голову, но не выдавай Москве!» – однако царь стоял на своем, и Енсена доставили в русский лагерь связанным по рукам и ногам.
На другой день турецкий гарнизон, развернув знамена, проследовал прочь из Азова, мимо русского лагеря, чтобы погрузиться на корабли, которым разрешили подойти к крепости. Шейн, полководец-победитель, ожидал, сидя на коне, возле сходней. Паша поблагодарил его за то, что он сдержал слово, склонил знамя в знак уважения, взошел на корабль и уплыл. Десять русских полков вступили в опустевший город, который, как оказалось, сильно пострадал от обстрела. Сдержать казаков было невозможно, и они грабили обезлюдевшие дома, пока русские командиры пировали на празднике в честь победы и по этому случаю не жалели «ни выпивки, ни пороха».
Азов стал теперь русским городом, и Петр велел немедленно снести все осадные сооружения. Под надзором австрийских инженеров по его приказу началась реконструкция крепостных стен и бастионов Азова. Улицы расчистили от развалин и обломков, а мечети освятили и превратили в православные церкви, и прежде чем покинуть город, Петр отстоял обедню в одной из новых церквей.
Теперь ему нужен был порт для нового Донского речного флота. Сам Азов стоял высоковато по течению, донские гирла были коварны – где слишком мелки, где слишком глубоки. Неделю Петр крейсировал вдоль берега Азовского моря в поисках удобной бухты, причем ночевал на банке на одной из своих новых галер. Наконец он выбрал место для порта – на северном берегу моря, в тридцати милях от устья Дона, за мысом, известным казакам как Таган-Рог. Здесь Петр распорядился соорудить форт и гавань, которым предстояло сделаться первой настоящей военно-морской базой в истории России.