В сражение была введена не только крупная, но и вся мелкая артиллерия. Превосходство русской артиллерии было очевидным. Русские фрегаты на равных дрались с 80-пушечными линейными кораблями. Сосредоточенный и прицельный огонь наносил большие разрушения неприятельскому флоту, засыпая палубу обломками мачт и рей. Не давая ему опомниться, Ушаков вышел из линии баталии и почти вплотную сблизился с кораблем Гуссейна-паши, угрожая ему абордажем. Не выдержав натиска, турецкие корабли начали отходить, и вскоре отступление стало общим. И снова превосходство в скорости спасло турецкие корабли от полного разгрома. К шести часам вечера преследование уходивших турецких кораблей прекратилось, а вскоре противник потерялся из вида.
Первая попытка противника развернуть наступление на Крым со стороны Кавказа была успешно отражена. Центр тяжести вновь сместился к северо-западной части Черного моря.
За Керченское сражение Ушаков был награжден орденом Святого Владимира 2-й степени, а капитаны 1 ранга Кумани, Шатилов, Вильсон, Заостровский, Языков, Обольянинов, Ельчанинов, Поскочин и капитан 2 ранга Данилов получили ордена Святого Владимира 4-й степени за храбрость.
О Керченском сражении Ушаков писал Дерибасу следующее:
«Милостивый Государь, Иосиф Михайлович!
Имею честь уведомить Вас, Милостивый Государь, что 8 числа сего месяца имел я против устья Еникольскаго пролива и реки Кубани жестокое сражение с Турецким неприятельским флотом, состоявшим в 10 отборных из лучших кораблей, 8 фрегатов и 36 разных судов: бомбардирских, шебек, бригантин, шаитий, лансонов и кирлангичей. По продолжении пяти часов жестокаго боя неприятель весьма разбит; три корабля и многие другие защитою всего их флота едва спасены от наших рук и никак бы увести их не могли, да и прочие подверглись бы неминуемому разбитию от нашего флота, если бы не укрыла их из нашего виду темнота ночная, при которой все они спаслись бегством, но не знаю, куды путь свой взяли: в Синоп или к Румелийским берегам. Наш урон не велик: убитых разных чинов 29 и раненых 68 человек, а на неприятельском флоте урону должно быть чрезвычайному.
Корабль „Рождество Христово“.
1790 года Июля 10 дня. Близ Феодосии».
Усиленный турецкий флот снова вышел в море. На этот раз к молодому капудан-паше Гуссейну приставили престарелого советника капитан-бея, или полного адмирала, Саит-Бея. Имея в своем составе четырнадцать линейных кораблей, восемь фрегатов и четырнадцать мелких судов, он расположился между Гаджибеем и Тендровской косой, перекрывая пути подхода Севастопольской эскадры для соединения с Лиманской эскадрой.
25 августа в море вышла эскадра Ушакова. В ее составе было пять линейных кораблей, одиннадцать фрегатов и двадцать мелких судов. Рано утром эта эскадра совершенно неожиданно появилась перед беспечно стоявшим на якоре турецким флотом. Не теряя времени на перестроение в боевой порядок, прибавив парусов, русские суда начали сближаться с неприятелем. Турки в суматохе стали рубить якорные канаты и, подняв паруса, в беспорядке отходить в сторону Дуная. Часть турецких кораблей все же удалось отрезать. Капудан-паша пошел им на выручку. Ушаков всю мощь орудий своих кораблей обрушил на флагманский корабль неприятеля. Более часа шла интенсивная перестрелка. Неожиданно Ушаков ввел в сражение еще три фрегата, которые и решили исход боя.
Как и в сражении при Керченском проливе, противник обратился в бегство. Не давая ему опомниться, поставив все паруса, русские корабли врезались в самую гущу неприятельского флота и стали его громить с обоих бортов. Преследование продолжалось до позднего вечера. «Флот наш, — записано в шканечном журнале Ушакова, — гнал неприятеля под всеми парусами и бил его беспрестанно. Во время сего сражения более всех разбиты неприятельский авангард, передовые корабли кордебаталии, из которых весьма потерпели адмиральский и капудан-паши корабли и бывшие близ оных…».
На рассвете преследование продолжилось. Вице-адмиральский 74-пушечный линейный корабль «Капудание» был настигнут фрегатом «Святой Андрей» и после трехчасовой перестрелки сдался. Турецкий вице-адмирал Саид-Бей, надеясь на помощь своего флота, сражался до последней возможности. Со сбитыми мачтами и разбитым бортом «Капудание» продолжал отстреливаться обоими бортами. После удачного выстрела попавшего в корму брандскугеля начался сильный пожар, который вскоре перекинулся на всю кормовую часть. С горящего турецкого корабля русским удалось снять только Саид-Бея, командира корабля, 18 офицеров и 81 матроса. Объятый пламенем «Капудание» взлетел на воздух. Почти без сопротивления сдался 66-пушечный «Мелеки Бахри». Этот корабль после ремонта плавал в составе Черноморского флота под названием «Иоанн Предтеча». В плену оказались 560 человек. Один 77-пушечный корабль затонул на подходах к Варне, три мелких судна были настигнуты и тоже захвачены. Победа была полной.