Командир корабля приказал завести с правого борта пластырь, выстрелить торпеды, глубинные бомбы разоружить и сбросить за борт, артиллеристам приготовиться к отражению последующих атак. Личный состав продолжал бороться за живучесть эсминца, используя ручной насос (аварийная помпа оказалась в затопленном помещении), действуя в отсеках с электрическими фонариками. Крен достиг 5-6° на левый борт, дифферент — 30 сантиметров. Принятыми мерами поступление воды было значительно уменьшено, с правого борта был заведен пластырь, но он прилегал плохо.
После второго налета «Способный», выполняя приказание командира дивизиона о поочередной буксировке кораблей, подошел к левому борту эсминца «Беспощадный» (около 14 часов) и начал его буксировку лагом, со скоростью 5-6 узлов. Одновременно с «Беспощадного» шланги для перекачки топлива на «Способный», а со «Способного» — для подачи воды на пожарную магистраль «Беспощадного», осушив погреб № 7 и коридор валов «Беспощадного», используя переносной эжектор.
Но новый налет (14 ч 10 мин — 14 ч 50 мин) помешал использовать помощь «Способного». Он вынужден был резко увеличить ход, оборвав швартовы и шланги, и отойти от «Беспощадного».
В 14 ч 13 мин три бомбы попали в кормовую часть и одна — в кормовое машинное отделение эсминца «Беспощадный», который не имел хода. Крен на левый борт и дифферент на корму быстро увеличивались. Командир БЧ-5 доложил командиру о безнадежном состоянии корабля. Командир по трансляции и голосом приказал: «Корабль покинуть». Шлюпки не спускали. Крен в кормовой части достигал уже 40°, а носовая часть до миделя имела небольшой крен.
Корабль ломался в средней части корпуса и погружался с креном на левый борт. Вначале погрузилась кормовая часть с дифферентом на корму до 30°. Затем, в 14 ч 25 мин, встав почти вертикально, затонула и носовая часть. Слышались глухие подводные удары. По-видимому, это срывались с фундамента механизмы и продолжал ломаться корпус корабля.
К этому времени на «Харькове» сумели ввести в действие котел № 3 и кормовую машину, и в 14 ч 25 мин лидер начал движение задним ходом, со скоростью 9-10 узлов, рулем управляли вручную. Но при новом налете авиации, между 14 ч 40 мин и 15 ч 37 мин две бомбы попали в полубак, несколько взорвалось вблизи бортов. Затапливались все носовые помещения, кормовая машина и кормовой (третий) котел, корабль окончательно потерял ход, медленно погружался с дифферентом на нос, с креном на правый борт. Командир корабля приказал на шлюпке под командованием главного боцмана старшины 1 статьи Ф.Р. Штепина отправить в базу секретные документы.
Около 15 ч 10 мин «Способный» вторично подошел к «Харькову» с левого борта, снял часть команды. В 15 ч 37 мин лидер носом вперед, не опрокидываясь, скрылся под водой. До последней возможности личный состав электромеханической боевой части и аварийных корабельных партий боролись за живучесть корабля и механизмов.
В результате близких взрывов бомб (в 5-10 м от корпуса) лишился хода и эсминец «Способный», но уже через 25 мин личный состав исправил основные повреждения и дал кораблю ход.
После гибели «Харькова» эсминец «Способный», пользуясь перерывом в налетах, спустил три шлюпки и приступил к спасению личного состава лидера. До очередного налета удалось подобрать из воды офицеров и краснофлотцев с лидера. Среди них были дивизионный механик Г.А. Вуцкий, старший помощник командира О.С. Жуковский (в будущем контр-адмирал, начальник оперативного управления Черноморского флота), один из артиллеристов лидера В.С. Сысоев (в будущем адмирал, командующий Черноморским флотом, доктор военно-морских наук, профессор). На это ушло более двух с половиной часов.
Оставив шлюпку с тремя гребцами на месте гибели лидера, эсминец подошел к месту гибели «Беспощадного». Но успели подобрать только двух человек, как начался новый налет, и в 18 ч 10 мин — 18 ч 20 мин несколько бомб попали в корабль. Две по 250 кг пробили верхнюю палубу, второе дно и взорвались под кораблем в носовой части. Еще одна бомба взорвалась в районе носового машинного отделения, еще две — в кубриках личного состава. Корабль потерял ход, сильно увеличился дифферент, топились ряд помещений в носовой части — в первые же 4-5 минут после попадания бомб. Воспламенился мазут в первом котельном отделении, все магистрали и механизмы в районе взрывов были повреждены.