Однако успех этот не получил дальнейшего развития. В результате просчетов при планировании сухопутных операций турки смогли разбить десантные отряды, оттеснить их к Наварину и начать осаду крепости с суши. В то же время стало известно, что большая турецкая эскадра готовится атаковать русских с моря. В этих условиях Наваринская гавань могла стать для флота ловушкой, и Спиридов с четырьмя линейными кораблями был направлен на соединение со второй русской эскадрой, которую привел адмирал Д. Эльфинстон. Однако здесь в дело вступил человеческий фактор: Эльфинстон, не желая подчиняться Спиридову, высадил десант, который по суше направился к Наварину, а сам, узнав, что вражеский флот находится в бухте Наполи-ди-Романья, направился туда. Это была губительная самоуверенность: он имел всего лишь три линейных корабля, один фрегат и три транспорта. Турецкая эскадра, которую он увидел 16 мая 1770 года, насчитывала свыше двадцати вымпелов, из них 10 линейных кораблей и 6 фрегатов. Тем не менее русская эскадра двинулась вперед и вступила в бой с передовыми кораблями турок.
Бой в Хиосском проливе. Художник И. К. Айвазовский. 1848 г.
Не выдержав артиллерийского огня, турки отступили под защиту орудий крепости Наполиди-Романья. Эльфинстона спасла случайность: турки почему-то не решились сразу атаковать русский флот — может быть, они сочли его за авангард всех русских сил. Как бы то ни было, Эльфинстон осознал невозможность сражения с турецким флотом, находящимся под защитой береговых батарей, отошел на безопасное расстояние и двинулся на соединение со Спиридовым.
22 мая эскадры Эльфинстона и Спиридова, который попутно принял к себе на борт десант, высаженный Эльфинстоном, благополучно соединились, и между адмиралами состоялось выяснение отношений. Эльфинстон, несмотря на то, что по чину был младше Спиридова, заявил, что считает себя равным ему. Не придя к согласию, адмиралы тем не менее перешли к совместным действиям, стараясь навязать туркам бой. Однако все попытки были тщетны. Тем временем 11 июня, к ним присоединился А. Г. Орлов, который, обнаружив «командиров между собою в великой ссоре, а под-командных в унынии и неудовольствии», поднял на «Трех Иерархах» кайзер-флаг, означавший, что все приказания, идущие с этого корабля, отдаются именем императрицы.
В конечном счете в районе острова Милос собралась вся русская эскадра — корабли, которые подтянулись из разных мест и были готовы к морской баталии. Узнав, что турки группируют свои силы за островом Паросом, эскадра двинулась туда — но противника там уже не было. Замысел турок состоял в том, чтобы заманить русский флот в лабиринты Архипелага с его множеством островов, тем временем стянуть все свои силы — и нанести решительный удар. Правда, капудан-паша Ибрагим Хасан-эд-дин был известен своей нерешительностью, но его помощник, алжирец Гассан-паша, фактический руководитель турецкого флота, опытный моряк и храбрый флотоводец, обещал султану уничтожить русский флот, подведя свои суда вплотную к русским кораблям и взорвав свои крюйт-каморы, что поведет к гибели как турецких, так и русских кораблей вместе с людьми. Тогда большинство турецкого флота, численно значительно превосходящего русский, останется целым и победит. Если даже военнопленные, со слов которых это было известно, что-то преувеличивали, план этот очень напоминал то, что в дальнейшем осуществил русский флот при Чесме.
23 июня объединенная русская эскадра после разведки, выяснившей местонахождение турецких судов, подошла к проливу между островом Хиос и входом в Чесменскую бухту на побережье Малой Азии. Здесь команды кораблей получили возможность увидеть почти весь турецкий флот: шестнадцать линейных кораблей (один 100-пушечный, один 96-пушечный, четыре 74-пушечных, восемь 60-пушечных, две 50-пушечные каравеллы), шесть 40-пушечных фрегатов, до шестидесяти бригантин, шебек, полугалер и других судов. На их борту находилось 15 тысяч человек и 1430 орудий. Русская эскадра уступала врагам по численности почти вдвое, насчитывая всего девять линейных кораблей, три фрегата, три пинка, один пакетбот (второй разбился у берегов Морей), тринадцать зафрахтованных и призовых судов, на которых было 6500 человек и 608 орудий. О своих впечатлениях от этого зрелища главнокомандующий Алексей Орлов писал императрице: «Увидя такое сооружение, я ужаснулся и был в неведении, — что мне предпринимать должно?»