7 октября военный совет, собранный Рейнсдорпом, решил сочетать оборону с вылазками, которые должны были подорвать силы осаждающих. Со своей стороны Пугачев принимал меры к полной блокаде города. Крепости и редуты вокруг города занимались восставшими, гарнизоны их присягали «Петру III». Положение осажденных ухудшилось, что не могло не отразиться на настроении гарнизона. Среди солдат наблюдались недовольство и ропот, что заставляло Рейнсдорпа неоднократно переносить срок большой вылазки. Наконец, 12 октября отряд оренбургского гарнизона попытался прорвать кольцо осаждающих. Но пугачевцы, заранее получившие сведения о готовящейся вылазке, заняли высоты, окружавшие город, установили на них орудия и сильным артиллерийским огнем расстроили ряды отряда Наумова. Отряд вернулся в город, потеряв 150 человек убитыми, ранеными и перебежчиками. В результате Рейнсдорп окончательно перешел к обороне, ожидая помощи извне. Инициативу захватили пугачевцы. Правда, им не удалось полностью изолировать Оренбург, и осажденные посылали из города фуражиров под охраной немногочисленных разъездов. Стычки между ними и пугачевцами не прекращались. Но они не могли повлиять на ход военных действий под Оренбургом, все больше и больше принимавших характер артиллерийской дуэли.
Зима наступила рано. Морозы начались уже с середины октября. 18 октября Пугачев приказал разбить лагерь повстанцев между Бердой и Маячной горой, в 5 верстах от Оренбурга, людей разместить по домам и сараям и вырыть землянки.
Зная, что на выручку оренбургскому гарнизону идут правительственные войска, Пугачев спешил. 22 октября начался сильный артиллерийский обстрел города. Осаждавшие произвели более тысячи выстрелов. Крепость ответила интенсивным огнем. И на этот раз действия артиллерии восставших не дали должного результата: вызвать пожар в городе, который должен был послужить началом общего штурма, не удалось. Сказалось неумение повстанцев штурмовать крепости. Восставшие стремились плотнее блокировать город. Они вступают в решительные схватки с фуражирами, открывают по ним артиллерийский огонь. Интенсивно готовится штурм города: подвозятся лопаты, кирки, топоры, возводятся укрепления. Пугачев в случае успешного штурма обещает всех щедро одарить.
2 ноября начался штурм. Вел восставших на приступ Пугачев, и его храбрость служила примером для наступавших. Пугачевцы ворвались на вал. Началась рукопашная схватка. Штурм сорвала егерская команда: меткие стрелки-егеря зашли в тыл к пугачевцам и открыли убийственный огонь. Одновременно осажденные ринулись с вала в штыковую атаку. Пугачевцы отошли.
5 ноября Пугачев увел свое войско в Берду, оставив на старом месте лишь башкир и калмыков. Установилось известное затишье. Морозы крепчали. «Третий император» поселился в доме Ситникова. Караул в доме нес отряд яицких казаков, «называемых гвардией».
Во время этого относительного затишья в Берду и Оренбург пришла весть о движении отрядов правительственных войск под командованием генерала Кара и полковника Чернышева.
Получив 14 октября первые сведения о восстании на Яике, правящие круги сначала плохо представляли себе размах движения, возглавляемого Пугачевым, считая его «искрой» казацкого «бунта», «замешательством» — и не больше. Но, понимая, что искра может разжечь пламя, правительство Екатерины II старалось держать в секрете и от русских людей, и от иностранных дипломатов сам факт народного восстания. «Глупая казацкая история» (так называла восстание Пугачева императрица) выходила за рамки «оренбургских замешательств», грозя превратить юго-восточную окраину России в очаг Крестьянской войны. Вскоре по Москве пошли тревожные для дворян слухи об успехах «самозванца»; «разглашатели» распространяли «возмутительные слова» о Пугачеве на Смоленщине и под Калугой, в Воронежской провинции и Петербурге. Находившиеся в разных местах страны солдаты гвардейских и иных полков, ранее расквартированные в Петербурге и переведенные в другие районы, разглашали вести о Пугачеве. Солдаты петербургских полков, проходившие через Москву, поговаривали о «Петре Федоровиче», «настоящем государе», заявляя, что если «он сюда будет», то «они драться не станут и ружья положат».
Весть о восстании дошла до Петербурга и проникла в прессу. Правительственные круги, сначала не придававшие большого значения начавшемуся на Яике движению, потом сознательно старались преуменьшить размах движения и опасность его для дворянства. И хотя Петербург был далек от тех областей страны, где развернулось восстание Пугачева, тем не менее вельможный Петербург нервничал. По малейшему подозрению «разглашатели» попадали в Тайную экспедицию к знаменитому кнутобойцу Шешковскому, который, по выражению Екатерины II, и «возился с ними».