С восточного берега Каспийского моря в оазис вели два пути: от Чикишляра по Атреку и Сумбару и от Михайловского залива к Кизыл-арвату. Первый шел через Чат в Дуз-олум и у Ходжа-кала раздваивался: одна дорога вела к Кизыл-арвату (352 км), а другая — через Бендесенский перевал в текинское село Вами (325 км). На первом пути пресной воды имелось с избытком. Второй путь весьма беден хорошей питьевой водой. Дорога длиной 235 км на первых 32 км пролегала по песчаным барханам, далее пересекала отрог Малый Балхан.
Для вторжения выбрали путь по Атреку и Сумбару как более удобный. В это время русские войска уже заняли Чат.
В дальнейшем планировалось построить в Бендесене и Ходжа-кала склады с 7-недельным запасом, вызвать в Бендесен текинских старшин с семействами, арестовать их и отправить заложниками на Кавказ. А затем двинуться в оазис с 20-дневным запасом, оставив в Бендесене месячный запас.
Коммуникации с Россией предполагалось поддерживать так: от Чикишляра до Чата — на 1500 арбах, от Чата до Дуз-олума — 40 войсковых фургонов и 500 верблюдов и от Дуз-олума до Бендесена — на 2800 верблюдах.
Лазарев думал занять оазис без боя. Но текинцы сопротивлялись яростно и, укрепившись около бугра Денгил-тепе, начали строить крепость Янги-шаара (новый город) такого размера, чтобы вместить всех собравшихся жителей. Но, несмотря на усиленные работы, крепость к приходу русских 28 августа 1879 г. так и не удалось закончить. Южную часть текинцы совсем не укрепили, восточный фас сделали только наполовину, с других сторон стены не довели до надлежащей высоты, так что все кибитки оказались на виду.
Но 14 августа Лазарев скончался, и место его занял генерал Ломакин. 21 августа войска, назначенные к штурму Геок-тепе (6 1
/4 батальона, 6 сотен, 2 эскадрона, 6 ракетных станков и 12 орудий), сосредоточились в Бендерене и отсюда двинулись к Бами по дороге через Бендесенский перевал. Остальные (10 рот, 4 орудия, 2 сотни казаков и 2 ракетных станка) остались у Ходжа-кала и Бендесена для обеспечения пути между Дуз-олумом и Бендесеном.Действующий отряд имел продовольствие на 15 дней, 120 патронов на винтовку и комплект снарядов на орудие. При нем же следовал артиллерийский запас в 120 000 патронов и летучий отряд Красного Креста из 20 одноколок. Весь обоз состоял из 2350 верблюдов.
Северный фас штурмовали 2 батальона и 6 орудий, а западный — 3 1
/ батальона и 3 орудия. В 500 м. от западного фаса остановился вагенбург под прикрытием шести сводных рот, одного батальона Ширванского полка и двух орудий. На асхабадской дороге стали 2 сотни казаков с 2 орудиями. Перед началом штурма внутренности укрепления обстреляли 8 орудий. Текинцы понесли серьезные потери. Около 5 часов войска бросились на штурм, но недостаточно дружно, и текинцы отбили их. Хотя русские беспорядочно отступили, но последовавшую затем вылазку текинцев удалось отбить. Из числа 3024 человек, участвовавших в бою, русские потеряли 453. Потери неприятеля доходили до 2000 человек.Утром 29 августа войска отступили к Кара-карызу, 30-го — в Беурму. 16 сентября, из-за недостатка продовольствия, отряд перешел в Терсакан, а 23-го — частью в Дуз-олум и Чат, а частью — в Чикишляр. Главной причиной неудачи русских стала слабая организация тыла войск, несогласованность удара при штурме разных колонн, желавших упредить одна другую.
Следующий поход предприняли в 1880–1881 гг., возглавил его генерал-адъютант М. Д. Скобелев, формально подчинявшийся главнокомандующему Кавказской армией.
План захвата Геок-тепе Скобелев разработал ещё в Петербурге. Задача осложнялась тем, что при дефиците перевозочных средств в короткий срок требовалось перенести на 320 км вперед опорные пункты, находившиеся на берегу Каспийского моря, и передвинуть затем 13 120 т. груза через пустыню и Копетдагские горы.
Назначение Скобелева состоялось 1 марта 1880 г., а в конце месяца он выехал на Кавказ для доклада главнокомандующему. На форту Александровском Скобелев был уже в конце апреля и обещал бойцам за честную службу послать их в первую боевую линию.
Первоначально исходной базой предполагался Чикишляр, неудобный по мелководью рейда и близости к Персии, откуда заатрекские юмуды могли нападать на транспорты. Поэтому Скобелев оставил Чикишляр базой Атрекской линии, а Красноводск, доступный для буксируемых барж с осадкой: весной и летом до 1,83 м, а осенью до 1,22 м, — базой экспедиционного отряда.
Решив этот важный для похода вопрос, Скобелев распорядился о постройке пристаней, найме крючников и заказе опреснителей, так как ни в Красноводске, ни на Михайловом посту пресной воды не было. Для подвоза грузов требовалось от 18 до 20 тысяч верблюдов с погонщиками и вьючной сбруей. Верблюды скупались: в Оренбургском крае, Хиве, Мангышлакском приставстве, между Атреком и Гюргеном и даже возле Буджнурда.