Возможно, в открытом море это могло быть и так, но в шхерах господствовали галеры. Голицын это преимущество и использовал. Вначале он стал отступать в шхеры, где с парусными судами трудно было управляться. Галеры же были в родной стихии. Они ведь и строились для действий в шхерах и у побережья. В погоне шведы не заметили, как попали в ловушку. Голицын перешел в решительное наступление. Первые два фрегата пытались развернуться к подходившим русским галерам лагом, но не хватило места, и они выскочили на мель. Их сразу же окружили галеры и после жаркой схватки взяли на абордаж. Два других фрегата из-за повреждения парусов отстали от основных сил. Шведский флагман только теперь понял, что попал в ловушку, и попытался из нее выбраться. Если гребные суда ретировались без особого труда, то капитану линейного корабля пришлось проявлять находчивость. Выполнив сложнейший маневр, флагман ускользнул, а фрегаты оказались добычей русских.
Об этой победе князь Голицын докладывал графу Апраксину следующее: «…я, осмотря и призвав генералитет, полковников и подполковников, имели совет и предложили, чтоб того дня выйти в гавань к острову Грейнгам и, когда погода будет тихая, а оные суда далече не отступят, чтоб абордировать. И как мы в тое гавань стали, то оныя суда и еще прибылыя с вице-адмиралом Шеблат, на парусах шли к нам в пролив, чего невозможно было наняться; однако ж для погоды имели отступить в прежнюю свою гавань, а оные за нами ж азартовали. И усмотри, что так далеко к заливу пробились, а отмели и каменья много, принуждены в надежде поиску абордировать и, как стали к ним пригребать, и оных, во оборотах, для пушечной стрельбы и в ретираде и что снасти перебиты, стало на мель два фрегата, которые хотя не с жестоким только абордирунгом достали, а два фрегата взяты абордирунгом на парусах на свободной воде. А достальные вице-адмиральский корабль и прочие ретировались, однако ж по возможности гнали и от вице-адмиральского корабля от кормы видели в воде доски; а нам за ним больше следовать не допустило за погодой, а паче что близко к морю и место широко, також и с моря еще два судна показались, а ежели б затихло, то бы ни одного судна весьма не упустили».
Сильный ветер и появление подкрепления спасли шведов от полного разгрома. Однако добыча была ощутимой. Русские пленили сразу четыре фрегата: 34-пушечный «Стор-Феникс», 30-пушечный «Венкер», 22-пушечный «Кискин» и 18-пушечный «Данск-Эрн». В плену оказалось 407 шведов, 103 человека были убиты. На русских галерах 82 человека были убиты и 246 ранены.
Петру I был представлен такой реестр:
«…Первый фрегат „Шторфеникс“ в 34 пушки; на нем взято морских офицеров:
Капитан Гансфейр Штроле.
Порутчик Якон Сиверс.
Штурман — 1.
Шхиперов, констапелей и прочих обер служителей морских — 10.
Матросов — 99.
Порутчик Ионас Симон.
Лекарей — 2.
Солдат — 25.
Офицерский челядник — 1.
И того взято морских и сухопутных — 141.
Побито:
Морских обер служителей — 2.
Матросов — 3.
Солдат — 1.
Шхипорский челядник — 1.
Итого побито — 7.
Всего на оном фрегате взято и побито — 148 человек.
Взято пушек:
12-фунтовых — 2.
8-фунтовых — 20.
3-фунтовых — 12.
Итого — 34.
Другий фрегат „Венкер“ в 30 пушек на нем взято людей:
Капитан Абрам Фалкенгрен.
Капитан Порутчик Аксель Торквист.
Порутчик Дитрих Валмер.
Штирманов, ботсманов и прочих обер служителей морских — 8. Пушкарей — 4.
Матросов — 63.
Капитанский служитель — 1.
Сухопутных:
Порутчик Галер.
Урядников — 2.
Солдат — 16.
И того взято морских и сухопутных — 98.
Побито:
Морских обер служителей — 9.
Матросов — 37.
Солдат — 13.
И того — 59.
Всего на оном фрегате взято и побито — 157 человек.
Взято пушек:
6-фунтовых — 24.
3-фунтовых — 6.
И того — 30.
Третий фрегат „Сискен“ в 22 пушки; на нем взято людей:
Капитан Клас фон Штоуден.
Капитан Ян Сидар.
Порутчик Петер Дюсон.
Штыкюнкер — 1.
Шхипоров, штирманов, констапелей, ботсманов и прочих обер служителей морских — 10.
Волонтиров — 5.
Матросов — 41.
Офицерский служитель — 1.
Сухопутных:
Фелтвебель — 1.
Солдат — 16.
И того взято морских и сухопутных — 78.
Побито:
Ботсманов, штирманов и прочих обер служителей морских — 6.
Матросов — 14.
Солдат — 4.
Плотник — 1.
И того — 25.
Всего на оном фрегате взято и побито — 103 человека.
Пушек взято:
6-фунтовых — 6.
4-фунтовых — 12.
3-фунтовых — 4.
И того — 22.
Четвертый фрегат „Данек Ерн“ 18 пушек; на нем взято морских офицеров:
Порутчик Давыд Колве.
Обер служителей морских — 6.
Матросов — 62.
Сухопутных:
Прапорщик Яган фон Гартен.
Капрал — 1.
Солдат — 18.
Барабанщик — 1.
Итого взято морских и сухопутных — 90.
Побито:
Штюрман — 1.
Матросов — 8.
Солдат — 2.
Юнк — 1.
И того — 12.
Всего взято и побито — 102 человека.
Взято пушек:
6-фунтовых — 18.
Всего на вышепомянутых 4 фрегатах взято офицеров и прочих морских служителей, так же и сухопутных — 407.
Убито — 103.
Всего в полон взято и убито — 510 человек.
Пушек разных калибров взято — 104.
На тех же фрегатах взято пушечных ядер, картеч ручных, ядер, пороху, и прочей аммуниции не малое число».
Сражение было настолько ожесточенным, что из 61 галеры 43 из-за сильных повреждений впоследствии пришлось сжечь, а разбитую 30-весельную галеру «Вальфиш» сожгли при урочище Фрисбург в ходе сражения. О напряжении сражения красноречиво говорит и расход боезапаса: с галер было выпущено 31 506 патронов и 23 971 зарядов картечи.
Об этой победе Петру I сообщили в день Преображения (6 августа) при выходе его из церкви Святой Троицы. Царь тут же возвратился в храм и приказал служить благодарственный молебен. По случаю победы Петр писал Меншикову: «Правда, не малая виктория может причесться, а наипаче, что при очах английских, которыя равно шведов обороняли, как их земли, так и флот».
В Петербурге победу праздновали три дня. Взятые фрегаты с триумфом ввели в столицу. Петр приказал эти трофеи хранить вечно. Была отчеканена медаль и установлено наравне с Гангутским церковное празднество. На медали выбита надпись: «Прилежание и храбрость превосходят силу». Князь Голицын за победу получил усыпанные бриллиантами шпагу и трость, офицеры — золотые медали с цепями, а нижние чины — серебряные. За взятие 104 пушек выдано на команды 8960 рублей призовых. Гренгамская победа была засчитана при производстве Михаила Михайловича Голицына в генерал-фельдмаршалы в 1725 году.
Бой при Гренгаме явился последним сражением Северной войны, продолжавшейся более двадцати лет. Швеция, измотанная и обессиленная, потерявшая значительные территории при поддержке новых союзников, надеялась на уступчивость России. Но Петр I занял жесткую позицию. В кампанию 1721 года он планировал завершить войну захватом Стокгольма.
Всю зиму флот усиленно готовился к раннему выходу в море. В Петербурге спустили на воду «зело благополучно» 80-пушечные трехпалубные корабли «Святой Андрей», «Фридемакер» и 66-пушечный двухпалубный «Святая Екатерина».
Корабельный флот довели до 27 вымпелов, несших более двух тысяч орудий. Галерный флот имел 171 судно.