Kilder inne i byen som på kurdisk heter Kobani, sier til arabiske BBC at styrken på rundt 150 krigere hadde kurs for frontlinjen rundt 4 kilometer vest for byen.
Da peshmerga-kolonnen forlot Tyrkia for å slutte seg til kampen mot IS, ble de vinket farvel av jublende kurdere som behandlet dem som helter.
De irakiske kurderne viste seierstegn og veivet med kurdiske flagg da de satte i vei i et titall lastebiler og pickuper, fulgt av pansrede kjøretøy og artilleri.
Peshmerga-styrken på 150 krigere, som den kurdiske regionalforsamlingen i Nord-Irak forrige uke vedtok å sende til Syria, er relativt liten, men den har med seg våpen og ammunisjon.
Hundrevis drept
Tyrkia ga de irakiske styrkene tillatelse til å krysse landets grense til Syria i forrige uke, etter sterkt press fra USA. Det er første gang Tyrkia tillater at bakkestyrker utenfra Syria får krysse grensen for å kjempe for de syriske kurderne som hittil har kjempet en innbitt kamp for å forsvare byen.
Ayn al-Arab har vært beleiret i seks uker, og kampene mellom den kurdiske YPG-militsen fra Syria og opprørere fra gruppa som kaller seg Den islamske staten (IS), har hittil kostet 800 personer livet, ifølge BBC. Rundt 200.000 mennesker har flyktet fra området og over til Tyrkia.
Begrenset strategisk verdi
Det er foreløpig i det blå hvorvidt den lille, men tungt bevæpnede peshmerga-styrken kan klare å drive IS tilbake, men irakernes inntog til Ayn al-Arab demonstrerer enhet blant kurdiske grupper som ofte strides seg imellom.
En talsmann for den kurdiske regionforsamlingen i Nord-Irak har tidligere understreket at peshmerga-soldatene ikke skal slutte seg til YPG-militsen i Ayn al-Arab, men bidra med artilleristøtte.
Selv om Ayn al-Arab har en begrenset strategisk betydning i den syriske krigen, har byen som nå er best kjent som Kobani i høst blitt et internasjonalt symbol på kampen mot de væpnede jihadistene i IS.
Kritikk fra Erdogan
Kampen om byen har foregått innen synsvidde fra den tyrkiske grensen. YPG-militsen har først de siste ukene fått hjelp utenfra i form av luftstøtte og våpenforsyninger fra USA. Fredag fortsatte luftangrepene mot IS-mål utenfor grensebyen.
Tyrkias president Recep Tayyip Erdogan kritiserte fredag den USA-ledede koalisjonen mot IS for å gi Ayn al-Arab for mye oppmerksomhet.
– Hvorfor Kobani, og ikke andre byer som Idlib, Hama eller Homs når Den islamske staten kontroller 40 prosent av irakisk territorium, spurte han, og tilføyde:
– Det er vanskelig forstå en slik tilnærming når det bare er 2.000 krigere i Kobani.