Спустя четыре недели – 13 июля – Ушаков снова вышел в море, имея в своем распоряжении более крупные силы. Теперь у него был 84-пушечный линкор «Рождество Христово»²⁸, четыре 66-пушечных линкора – «Мария Магдалина», «Св. Павел», «Преображение Господне» и «Владимир», три 50-пушечника – «Св. Андрей Первозванный», «Св. Георгий Победоносец», «Св. Александр Невский»[20]; два 46-пушечника – «Апостол Петр» и «Иоанн Богослов»²⁹, шесть 46-пушечников – «Св. Иероним», «Амвросий Медиоланский», «Иоанн Воинственник», «Нестор Преподобный», «Покров Богородицы», «Кирилл Белозерский»³⁰; судно «Полоцк»; бомбардирский корабль «Св. Иероним», 2 брандера и 13 корсарских – крейсерских судов.

Турецкий флот был замечен у южного берега Крыма. Он шел в восточном направлении – вроде бы к Керченскому проливу. Поэтому Ушаков направился в том же направлении. 17 июля он был в районе Феодосии, в 50 милях к западу от Керчи, и в семь часов утра 19-го корабли бросили якоря в устье пролива, а крейсерские суда отправились на разведку. В десять часов был подан сигнал, что они находятся к востоку, и спустя полчаса они оказались в зоне прямой видимости. Турецкие корабли шли большой группой с попутным ветром с ост-норд-оста: 10 линкоров, 8 фрегатов и 36 небольших судов. Ушаков сразу приказал поднять якоря и сформировать линию на левом галсе в следующем порядке: «Мария Магдалина» 66 (бригадир – капитан Голенкин), «Св. Владимир» 66, «Св. Иероним» 40, «Иоанн Богослов» 46, «Покров Богородицы» 40, «Преображение Господне» 66, «Рождество Христово» 84 (контр-адмирал Ушаков), «Св. Георгий Победоносец» 50, «Кирилл Белозерский» 40, «Апостол Петр» 46, «Св. Александр Невский» 50, «Амвросий Медиоланский» 40, «Св. Павел» 66 (капитан Шапилов), «Нестор Преподобный» 40, «Иоанн Воинственник» 40, «Св. Андрей Первозванный» 50. Корсарские суда и малый флот располагались с подветренной стороны от линии.

Турки, вероятно, имели примерно 20-процентное преимущество над русскими, по крайней мере на бумаге. Они подошли с попутным ветром, повернули через фордевинд и сформировали линию на левом галсе, параллельно русской линии и с наветренной стороны. Видя, что у капудан-паши на первой линии только линкоры, Ушаков приказал шести фрегатам сформировать вторую линию с подветренной стороны от первой и сомкнул свою первоначальную линию, чтобы соответствовать противнику. Сражение началось около полудня.

В течение трех часов велась нерешительная артиллерийская дуэль, но наконец около трех часов ветер повернул с ост-норд-оста на норд-норд-ост, и это привело к началу ближнего боя. Русские суда повернули круче к новому ветру, и в то же время турки начали становиться на правый галс. Два корабля в процессе выполнения поворотов получили повреждения: один потерял бизань-мачту, а другой – флагман заместителя капудан-паши, ранее бывший ведущим кораблем, – лишился и фок-топселя, и крюйселя. Оба корабля увалились к русской линии, но сумели уклониться от опасности. В конце концов турки сформировали линию на правом галсе. Два поврежденных корабля остались с подветренной стороны, а их место заняли пять фрегатов.