Под командованием Хасан-паши в Лимане находились 10 линейных кораблей, 6 фрегатов (не менее 800 орудий и 7000 человек экипажей) и 45 различных малых парусных и гребных кораблей (на них более 100 орудий и свыше 3500 человек).
К этому времени флотилия К. Нассау-Зигена усилилась 22 канонерскими лодками, а на песчаной Кинбурнской косе, у самого выхода из Лимана, по распоряжению Суворова была построена замаскированная береговая батарея (так называемый блокфорт). Российская корабельная эскадра включала 66-пу-шечный линейный корабль «Владимир» под флагом контр-адмирала П. Джонса (орудия только на гондеке), 50-пушечный фрегат «Александр Невский», 40-пушечный фрегат «Скорый» и малый фрегат «Св. Николай», а также 8 небольших крейсерских кораблей (всего свыше 200 орудий и более 2500 человек экипажей). В распоряжении К. Нассау-Зигена насчитывалось 46 различных парусно-гребных судов, не считая лодок Бугского казачьего войска. Среди названных были 2 бомбардирских корабля, 6 батарей, 4 дубель-шлюпки, 7 галер, 24 канонерских лодки и 3 барказа. На судах флотилии насчитывалось до 200 орудий и 2800 человек экипажей.
Таким образом, турецкий флот имел, по меньшей мере, двукратное превосходство в общем количестве людей и орудий. С учетом качества и калибра вооружения линейных кораблей это превосходство было значительно большим. Однако турецкие корабли и фрегаты были стеснены в маневрировании общим мелководьем в Лимане и узостью фарватера. Не знали турки и о существовании блокфорта, грозившего превратить Лиман в ловушку для всего их флота.
Эти обстоятельства учитывало российское командование. К. Нассау-Зиген предложил атаковать противника в ночь с 16 на 17 июня. Однако к вечеру ветер почти стих, а на военном совете у контр-адмирала Джонса было решено перейти в наступление, как только позволят направление и сила ветра. На совете проявились и разногласия между адмиралами, которые не смогли договориться о диспозиции. К. Нассау-Зиген сам возглавил усиленный им левый фланг боевой линии. С 1 часа ночи 17 июня ветер начал усиливаться и к 4 часам установился благоприятный для атаки норд-ост. В это время российская корабельная эскадра вступила под паруса и вместе с гребной флотилией двинулась на противника. Не ожидавшие нападения турки начали поспешно сниматься с якорей и отступать к крепости. При этом один из 64-пушечных кораблей сел на мель под выстрелами эскадры П. Джонса. Этот корабль вскоре был атакован 18 судами Нассау-Зигена. Одновременно 13 других судов левого фланга гребной флотилии отогнали другие турецкие корабли, пытавшиеся оказать помощь их застрявшему на мели товарищу.