Пока Манко Инка продолжал стягивать свои силы, Эрнан провел несколько кавалерийских вылазок в направлении окружавших город холмов, с тем чтобы прозондировать крепость инкских сил. Но каждый раз испанцев встречал настоящий ураган камней, выпушенных инками из пращей. Число инкских воинов уже настолько выросло, что у испанской кавалерии не было возможности осуществлять какие-либо осмысленные маневры. В ходе одной из таких вылазок Эрнан и его отряд из 8 человек неожиданно оказались отрезанными — со всех сторон его теснили легионы инкских воинов. В то время как Эрнан со своими бойцами старался пробить брешь в рядах врагов, один из его людей, Франсиско Мехиа, неожиданно оказался окруженным инками, протягивавшими к нему руки. Отчаянно размахивая своим мечом, Мехиа старался удержаться в своем седле, но «[они] стащили его с лошади своими руками, — писал один из выживших, — и отрубили голову ему и его лошади». Остальным испанцам все же как-то удалось пробить брешь в рядах инков, и кавалеристы помчались к городу.
Чтобы повысить мобильность войска и чтобы иметь возможность отражать атаки с разных направлений, Эрнан решил разбить кавалеристов на три группы. Во главе этих групп он поставил трех капитанов: Габриеля де Рохаса — опытного бойца, совсем недавно прибывшего в Перу: Эрнана Понсе де Леона — партнера Эрнана де Сото, и Гонсало Писарро, в свое время выкравшего жену Манко. Сам Эрнан сохранил за собой место главнокомандующего, а своего брата Хуана назначил заместителем.
Военная структура инкского войска, выстроенного против испанцев, была намного более многосложной, в основном ввиду гораздо большего числа инков. На вершине инкской военной пирамиды находился Манко Инка, глава государства, сын бога-Солнца. Рядом с ним находился Вильяк Уму, верховный жрец и соглавнокомандующий. Командование войсками, осадившими Куско, осуществлял генерал Инкилл, помогал ему его заместитель Паукар Гуаман. Во главе каждого из легионов были поставлены командиры. Титу Куси вспоминал:
«Кориатао, Куильяс, Таипи и многие другие [командиры] вошли в город с [северной] стороны Карменки. Гуаман-Килькана, Кури-Уальпа и еще многие другие зашли с [западной] стороны Кондесуйо [Кунтисуйю]… и закрыли брешь протяженностью более чем в пол-лье. Все были превосходно экипированы [и] находились в полной боевой готовности. Лликллик и еще ряд командиров зашли с [южной] стороны Колласуйо [Колласуйю] — их войско насчитывало огромное количество воинов, это была самая большая группа, принявшая участие в осаде. Анта-Аклла, Ронпа Юпанки и еще ряд командиров зашли с [восточной] стороны Антисуйю, завершив тем самым операцию по окружению».
Исполняя роль главного военного стратега. Манко Инка продолжал находиться в Калке, том самом городе, который недавно захватил Хуан Писарро и потом был вынужден покинуть. Находясь в Калке, Манко мог отдавать распоряжения и получать донесения, а также продолжать координировать всеобщую мобилизацию. В то время как инкские легионы продолжали стягиваться к окраинам Куско, инкский полководец Кисо Юпанки повел одну из армий по направлению к Лиме. Манко приказал Кисо сделать все возможное, чтобы не позволить Франсиско Писарро направить подкрепление в Куско. Манко также направил во все концы империи гонцов, на руках у них были приказы, предписывавшие местному начальству хватать всех испанцев, которые могут находиться в разъездах, и уничтожать их на месте, а оружие их забирать.
Вильяк Уму настойчиво посоветовал молодому императору предпринять атаку на Куско немедленно, не ожидая дальнейшего подтягивания инкских войск. Но Манко не хотел начинать действия до тех пор, пока не подойдут все воинские подразделения. Он в свое время участвовал совместно с испанцами в боевых действиях против генерала Кискиса и хорошо представлял себе разрушительную силу испанского оружия и особенно кавалерии. Манко намеревался нанести такой сокрушительный удар по столице, чтобы испанцы не смогли от него защититься ни при помощи своего мощного оружия, ни при помощи кавалерии. После того как испанские войска были бы уничтожены. Манко смог бы взять под свой контроль центральную часть Перу. Потом он смог бы нанести удар по гарнизону Писарро в Лиме — по главной опорной силе испанских конкистадоров в Перу.
В то время как число испанцев оставалось неизменным, Манко за несколько недель удалось собрать боевую силу численностью от 100 000 до 200 000 человек — совершенно поразительное достижение в области логистики. Следует заметить, что речь идет о временно призванных на военную службу бойцах — в обычной жизни это были фермеры или пастухи. По большей части это были женатые люди в возрасте между двадцатью пятью и пятьюдесятью годами. Более молодые неженатые люди проходили службу не в качестве бойцов, а в качестве гонцов или носильщиков. Именовавшиеся «аука камаюк», воины из каждой провинции говорили на своем местном наречии. У них были свои вожди. Эти вожди подчинялись верховному инкскому военному командованию. Все это огромное воинство, собравшееся вокруг Куско, было, подобно самой Инкской империи, гетерогенным и многоязычным.