В 16.04 ситуация в захваченном здании резко ухудшилась. По сообщению одной из заложниц, «идет нагнетание чего-то нехорошего. Очень плохо себя стали чувствовать люди. На фоне стресса у людей обострились хронические заболевания, люди в полуобморочном состоянии».
В 16.17 террористы поставили ультиматум: если до 06.00 26 октября российское правительство не выполнит их политические требования, начнется расстрел заложников.
В 16.30 оперативный штаб подтвердил, что террористы угрожают расстрелом заложников в случае невыполнения своих требований.
В 17.01 в захваченное здание зашли для переговоров с террористами сын депутата Госдумы и известного кинорежиссера Станислава Говорухина, журналист Сергей Говорухин и заместитель главного редактора «Литературной газеты» Дмитрий Беловецкий.
В 17.08 журналист Анна Политковская после выхода из здания ДК сообщила, что террористы требуют доставить во Дворец культуры соки и питьевую воду.
В 17.20 по телеканалам распространена видеозапись выступления Аслана Масхадова, который угрожает России террористическими актами. В частности, Масхадов заявил, что от методов партизанской войны чеченцы перешли к наступательным операциям. «На заключительном этапе мы проведем еще более уникальную операцию, подобную джихаду», — подчеркнул Масхадов.
В 18.00 в оперативный штаб прибыл бывший президент Ингушетии Руслан Аушев.
В 18.12 Сергей Говорухин и Дмитрий Беловецкий покинули здание ДК без заложников. Бандит, сопровождавший их до выхода, заявил, что «в следующий раз они будут расстреливать посетителей, пришедших без приглашения».
В 18.55 состоялась встреча президента России Владимира Путина с лидерами фракций Государственной Думы. На встрече глава государства заявил, что считает необходимым «отставить в сторону всякого рода политические заявления и дебаты» в связи с захватом заложников в Москве. «Они неуместны и вредны, особенно когда речь идет о страданиях сотен невинных людей. Нужна прежде всего трезвая, объективная оценка происходящего и точность действий, действий выверенных, направленных на то, чтобы помочь людям, сохранить им жизнь», — подчеркнул Владимир Путин. Далее президент России сказал, что считает обоснованным требовать от всех соблюдения необходимых правил, от всех тех, кто так или иначе оказался задействован для переговоров с самими террористами. «Совершенно не важно, кто это: депутаты, пресса или рядовые граждане», — подчеркнул Путин. Кроме того, глава государства осудил увеличение угроз в адрес чеченцев, последовавших вслед за террористическим актом в Москве. «Одна из целей террористов — посеять межнациональную рознь. Мы ни в коем случае не должны допустить такого негативного развития событий. Мы не должны поддаваться на провокации, на которые нас подталкивают, не имеем права допустить никаких неправовых действий», — отметил Владимир Путин.
В 19.38 журналистка Анна Политковская и депутат Госдумы Асламбек Аслаханов прошли в здание ДК и пронесли с собой воду и соки для заложников. Вместе с ними в здание зашли два представителя Красного Креста.
В 19.41 бывший президент Ингушетии Руслан Аушев и глава Торгово-промышленной палаты РФ, бывший премьер Евгений Примаков вошли в здание ДК, чтобы вступить в контакте террористами.
В 19.52 заместитель директора ФСБ Виктор Колмогоров провел в Москве встречу с представителями спецслужб и органов безопасности ряда иностранных государств по ситуации с захватом заложников.
В 20.24 Евгений Примаков, Руслан Аушев, Асламбек Аслаханов и Анна Политковская провели переговоры с террористами и вернулись в оперативный штаб без заложников. Примаков от каких-либо комментариев по поводу контактов с террористами отказался. Между тем Руслан Аушев заявил, что террористы требуют провести переговоры с официальным представителем Владимира Путина, однако конкретных фамилий они не называют.
В 20.49 на улице Мельникова появляется все большее количество людей с неуравновешенной психикой. По свидетельствам солдат внутренних войск, находящихся в оцеплении, и телевизионных групп, работающих возле Дворца культуры, эти персонажи называют себя генералами, работниками спецслужб, провидцами, космистами, народными миротворцами и т. п., горят желанием сделать заявление и хотят, чтобы их выслушали.
В 21.12 известная певица Алла Пугачева прошла в здание оперативного штаба на улице Мельникова. По выходе из штаба певица не дала никаких объяснений и покинула место событий. По некоторым данным, Алла Борисовна привезла с собой план здания ДК и подробную схему расположенного в нем ночного клуба «Центральная станция», помещение которого арендовала фирма зятя Аллы Пугачевой — Руслана Байсарова.