К 9 часам зыбь усилилась и весь пролив заволокло густым туманом. В 9 ч 25 мин «Николай I» прекратил спуск самолетов, так как зыбь увеличилась и один из самолетов получил уже из-за этого Повреждения. Другой самолет, вернувшийся из разведки, сообщил, что в районе Босфора стоит густой туман высотой до 200 м, мешающий самолетам ориентироваться во время полета.
В 11 часов начальник минной бригады, руководивший работой тральщиков, сообщил, что первые две площади протралены, и прислал к флоту эсминец «Зоркий» для проводки «Трех Святителей» и «Ростислава» к району начала бомбардировки.
В 11 ч 10 мин оба корабля отделились от флота и направились по назначению. Перед броненосцами стояла задача обстрелять приморский фронт района Кара-Бурну и укрепления на правом фланге Чаталджинских позиций. Обстрел этого района должен был убедить неприятеля в намерении русского командования высадить десант на европейском берегу.
В 12 ч 45 мин полеты самолетов возобновились. Самолетам было приказана наблюдать за Босфором или оставаться в районе операции, в зависимости от условий погоды.
Разведка с воздуха показала, что Босфор пока чист от неприятельских кораблей. Не было обнаружено никаких кораблей и в районе Кара-Бурну.
В 14 ч 40 мин корабли подошли к протраленным районам и начали бомбардировку. В 16 ч 10 мин бомбардировка была закончена, и корабли к 18 часам присоединились к флоту. Всего «Три Святителя» выпустил 132 152-мм снаряда, а «Ростислав» 39 254-мм снарядов. Стрельба велась с дистанции 55 кабельтовых (10,2 км), вне дальности огня турецких береговых батарей, которые, естественно, молчали.
Отойдя на ночь в море, флот к утру снова подошел к европейскому берегу, на этот раз в район Иниады. В 6 ч 20 мин «Ростислав» пошел по протраленному заранее пространству к бухте Иниады. С дистанции 35 кабельтовых (около 6,5 км) по указанию крейсера «Память Меркурия» «Ростислав» обстрелял почту и телеграф, но никаких военных объектов не обнаружил, тем более что вся прилегающая к бухте местность была покрыта густым лесом. Выполнив задание, корабли отошли к флоту. 5 мая флот благополучно вернулся в Севастополь.
Лорей писал, что бомбардировки русским флотом Босфора не причинили вреда турецким береговым батареям. Отечественные историки не приводят никаких конкретных данных о причиненном туркам ущербе. Поэтому обстрел Босфора был пустой тратой дорогостоящих снарядов крупного калибра. В 1915 г. Главное артиллерийское управление издало приказ, где говорилось: «…стрельба без четко поставленной цели является преступной тратой снарядов». Но Эбергард и Ко не подчинены Главному артиллерийскому управлению, так почему бы не попугать басурман, да еще, глядишь, и крестик получить.
Рано утром 10 мая русская эскадра вновь подошла к Босфору. В 5 ч 40 мин русские корабли были обнаружены турецким дозорным миноносцем «Нумуне». В 6 ч 40 мин на разведку Босфора вылетел русский гидросамолет. В 7 ч 10 мин русские тральщики приступили к тралению. За ними двинулись броненосцы «Пантелеймон» и «Три Святителя», предназначенные для обстрела береговых укреплений. Миноносец «Нумуне» пытался обстрелять тральщики, но был отогнан огнем броненосцев.
В это время «Гебен» находился в Черном море между Босфором и Эрегли. Получив радио с «Нумуне», «Гебен» быстро двинулся в Босфор.
В 6 ч 45 мин крейсер «Кагул» обнаружил «Гебен». В 7 ч 05 мин адмирал Эбергард приказал «Пантелеймону» и «Трем Святителям» прервать операцию и возвратиться к основным силам.
В 7 ч 50 мин «Гебен» с дистанции 87,4 кабельтова (16,2 км) открыл огонь по русской эскадре. В 7 ч 54 мин «Евстафий» открыл ответный огонь. Через 15 минут открыл огонь «Пантелеймон», который еще не успел соединиться с эскадрой. «Гебен» получил два попадания 305-мм снарядами. Один снаряд попал в бак и проник в жилую палубу, но пожара не вызвал. Второй снаряд попал ниже ватерлинии, разорвался, вероятно, у нижней кромки брони, причинил повреждения в бортовом коридоре и вывел из строя второе 150-мм орудие левого борта. Один из 152-мм снарядов попал в ящик для уборки противоторпедных сетей, и сеть свесилась за борт. Потерь в личном составе не было. Тем не менее «Гебен» дал полный ход и стал уходить. В 8 ч 12 мин стрельба прекратилась. Попаданий в русские корабли не было. Но из-за большой разницы в скорости русские броненосцы не смогли преследовать «Гебен», ушедший в свою нору — Босфор. В 14ч 50 мин того же дня, 10 мая, русская эскадра двинулась обратно в Севастополь. Обстрел укреплений Босфора был сорван, зато адмирал Сушон еще раз убедился, чем грозит «Гебену» встреча с русскими броненосцами.