Из-за ненадежности греческих ополченцев малочисленные русские войска не смогли добиться успеха. Граф Орлов решил основать базу в Наварине, отказаться от действий на суше и силами флота прервать подвоз продовольствия в Константинополь.
Тем временем прибыло подкрепление. 9 октября 1769 года из Кронштадта выступила эскадра в составе 3 линейных кораблей, 2 фрегатов и 3 вооруженных транспортов контр-адмирала Джона Эльфинстона. Весной 1770 года она пришла на Средиземное море. Узнав о появлении в море турецкого флота, предназначенного для атаки Наварина, контр-адмирал пошел навстречу туркам, 16 мая вступил в сражение с превосходящим противником и заставил его укрыться под пушками крепости Наполи-ди-Романья; 17 мая он атаковал и заблокировал турок в заливе, направив донесение графу А. Г. Орлову. Главнокомандующий послал навстречу корабли Спиридова, которые 15 мая вышли и 22 мая соединились с Эльфинстоном у острова Цериго.
При Наварине остались под командованием Грейга «Трех Иерархов», «Надежда благополучия», бомбардирский корабль «Гром», 3 пинка и пакетбот «Почталион».
Неудачи на суше, сведения о приближении неприятельских войск и появлении крупного турецкого флота, угрожающего заблокировать Наварин с моря, побудили русское командование оставить крепость. 26 мая граф А. Г. Орлов покинул взорванный Наварин, 11 июня принял командование соединенной эскадрой, подняв кейзер-флаг, и продолжил поиск неприятеля. Узнав от шкипера греческого судна, что турецкий флот находится в проливе между островом Хиос и малоазиатским берегом, граф послал С. К. Грейга на корабле «Ростислав» с двумя небольшими фрегатами в разведку. 23 июня в 16.00 отряд Грейга обнаружил турок и около 17.00 подал сигнал флоту. По возвращении капитан бригадирского ранга доложил, что в Хиосском проливе стоит турецкий флот из 17 вымпелов. Не успев подойти к проливу засветло, граф Орлов отложил сражение до утра.
При Хиосе и Чесме
Турецкая эскадра состояла из 16 линейных кораблей, 6 фрегатов, 60 меньших и вспомогательных судов, которые алжирский моряк Гассан Гази-бей построил в Хиосском проливе двумя линиями, примкнув левый фланг к островку, а правый — к отмели у порта Чесмы. Русские располагали только 9 линейными и 1 бомбардирским кораблями, не считая более мелких судов. Против 300 русских пушек одного борта турки имели 700. Несмотря на превосходство противника, граф А. Г. Орлов решил атаковать. Он собрал на флагманском корабле Г. А. Спиридова, Д. Эльфинстона и С. К. Грейга от моряков и Ю. В. Долгорукова с Ф. Г. Орловым от гвардии. Приказ Орлова от 23 июня 1770 года был прост:
«1. В случае может, что мы должны будем атаковать неприятельский флот, стоящий на якоре, чему и мы себя должны приуготовить, чего-для приказать на всех кораблях и прочих судах с обеих сторон приготовить по одному якорю, привязав за рым кабельтовы, для спрынгу с обеих сторон; и ежели дойдет, что класть якорь, то бросать с той стороны, которая от неприятеля; по неизвестным же распоряжениям неприятельскаго флота, каким образом оной атаковать, диспозиция не предписывается, а по усмотрению впредь дана быть имеет…»
Приказ Орлова был, скорее всего, подготовлен при помощи Грейга, ибо по его началу видно, что писал человек, знакомый с морским делом. К приказу была приложена диспозиция (расположение судов в боевом строю). Совет флагманов традиционно разделил эскадру на авангард (корабли «Европа», «Святой Евстафий», «Три Святителя» и фрегат «Святой Николай»), кордебаталию (корабли «Святой Ианнуарий», «Трех Иерархов», «Ростислав», бомбардирский корабль «Гром» и пакетботы «Почталион» и «Орлов») и арьергард (корабли «Не тронь меня», «Святослав», «Саратов», фрегаты «Панин», «Надежда благополучия» и «Африка»). Авангардом командовал Г. А. Спиридов, центром — граф А. Г. Орлов, при котором советником состоял С. К. Грейг, арьергардом — Д. Эльфинстон; флагманы располагались на средних кораблях своих отрядов. Легким судам следовало укрываться за строем линейных кораблей. Кроме того, был приложен «Ордер вхождения под паруса, когда ветр и другие обстоятельства дозволят» в виде схемы. Такую схему мог нарисовать лишь моряк. Наиболее вероятно, и ее готовил Грейг.
Утром 24 июня, при легком ветре, эскадра выстроилась в боевую линию и пошла на противника. В 11.30 передовой корабль «Европа» приблизился на три кабельтова к неприятелю, турки открыли огонь из всех орудий. Русские не отвечали, исполняя приказ подойти на пистолетный выстрел; только с расстояния 80 саженей (около 170 метров) они дали один за другим три залпа, заставившие передовые турецкие корабли ослабить огонь.