«Громадные усилия союзников, употребленные противу Севастополя, безусловно могли быть удерживаемы до сих пор только при содействии средств, разрушивших Черноморский флот; первый период бомбардирования кончается, — средства наши наполовину уже истощились. Тяжкий удар, нанесенный в таком положении, что не можем быть страшны на море, по крайней мере, в продолжение нескольких лет. Приложение винтового двигателя окончательно решает вопрос о нашем настоящем ничтожестве на Черном море. Итак, нам остается одно будущее, которое может существовать только в Севастополе; враги наши знают цену этому пункту и употребят все усилия, чтобы завладеть им».
Вице-адмирал полагал, что союзники вряд ли решатся отбросить армию с путей, связывающих Севастополь и всю Россию. Он более опасался второй атаки с моря, которой могли противостоять только 3 корабля с неполной артиллерией и малообученными командами, и предлагал обсудить на совете положение с морской обороной города.
Возможно, в ответ на первую записку Меншиков наконец и назначил Нахимова формально помощником начальника Севастопольского гарнизона. Видимо, князь хотел привлечь активность моряка к суше. 7 февраля о назначении было объявлено Д. Е. Остен-Сакеном по гарнизону. Однако Нахимов оставался и командующим эскадрой. 6 февраля он отдал приказ для обновления заграждения затопить корабли «Ростислав» и «Двенадцать апостолов». 13 февраля по устному указанию Меншикова эти корабли, а также фрегаты «Кагул» и «Месемврия» легли на дно между Николаевской и Михайловской батареями, а фрегат «Мидия» готовили к затоплению. 19 февраля был затоплен и он.
Вице-адмирал так объяснял необходимость затопления:
«Если неприятельские корабли утвердятся на рейде, то, кроме того что мы потеряем Севастополь и флот, мы лишимся всякой надежды в будущем; имея Севастополь, мы будем иметь и флот; однажды же отданный отнять без содействия флота невозможно, а без Севастополя нельзя иметь флота на Черном море; аксиома эта ясно доказывает необходимость решиться на всякие меры, чтобы заградить вход неприятельским судам на рейд и тем спасти Севастополь».
Оставшиеся корабли Нахимов поставил в качестве плавучих батарей для поддержки береговой артиллерии. Два корабля у Килен-бухты и верховьев Южной бухты могли обстреливать фланговым огнем подступы к главной оборонительной позиции, а три остальных прикрывали вход на рейд.
Особое внимание вице-адмирал направил на организацию наблюдения за противником и передачу сообщений различными видами связи, вплоть до электрического телеграфа — тогда новинки. Информация стекалась в штаб начальника гарнизона, откуда исходили приказы начальникам дистанций.
Тем временем Меншиков оставил Севастополь, и до приезда сменившего его М. Д. Горчакова командующим войсками в Крыму стал Остен-Сакен, который 18 февраля назначил Нахимова исполняющим должность начальника гарнизона; 21 февраля вице-адмирал приказом по гарнизону объявил о назначении.
Чем теснее сжималось кольцо блокады, тем более сближались функции морских и сухопутных войск. При обстреле конгревовыми ракетами с берега страдали корабли. Выдвинутая к Черной речке неприятельская батарея обстреливала пароход «Херсонес». Нахимов в конце февраля принял решение отвести корабли в более безопасное место. В восточной части бухты для поддержки сухопутных войск у Килен-балки стоял дежурный пароход; в конце февраля была подготовлена инструкция, которая предписывала пароходам препятствовать движению неприятельских колонн по Килен-балке и прикрывать редуты. Неоднократно пароходы способствовали отражению атак неприятеля на укрепления Севастополя. В частности, будущий адмирал Г. И. Бутаков применял для увеличения дальности стрельбы крен парохода, а для уменьшения уязвимости судов — блиндирование машин, стрельбу на ходу и с закрытых позиций по указаниям наблюдателя. Новаторству Бутакова и других моряков способствовал уже известный читателю подход Нахимова, требовавшего от офицеров инициативы и самостоятельности. Соответственно Нахимов отмечал успешную деятельность пароходов, обрушивавших на неприятельские позиции и атакующие колонны сотни снарядов. В частности, 12 марта 1855 года он в специальном приказе отмечал: «Бывши вчерашнего числа на редутах и удостоверившись лично, что действием артиллерии дежурного парохода „Крым“ нанесен значительный вред неприятельской батарее, я считаю долгом высказать командиру парохода мою искреннюю благодарность».