Исчезновение «Идзуми» отнюдь не означало, что японцы потеряли след: с 9 час. 45 мин. российскую эскадру на дистанции 65–75 кбт. сопровождал отряд вице–адмирала Катаока — броненосец «Тин–Эн» и три крейсера типа «Мацусима». Это была наиболее слабая часть японского флота, и Катаока рисковал.
Вскоре после обнаружения этого отряда противника З. П. Рожественский решил перестроить эскадру из походного в боевой порядок, и во главе 1–го и 2–го броненосных отрядов 11–узловым ходом стал выдвигаться вперед с целью принять в кильватер 3–й броненосный отряд и отряд крейсеров. Около 11 час, когда перестроение еще не было окончено, с левого борта к эскадре на 40 кбт. приблизился 3–й японский боевой отряд в составе крейсеров «Касаги», «Титосе», «Отова» и «Нийтака». Приняв случайный выстрел из 152–мм. башни «Орла» за сигнал к открытию огня, «Ослябя», броненосцы 3–го отряда и «Князь Суворов» обстреляли японские крейсера и заставили их поспешно отойти. Стрельба русских кораблей, безрезультатная, как и ответный огонь противника, была остановлена сигналом З. П. Рожественского «не бросать снарядов».
Командующий эскадрой, отказавшись от тактической разведки, не воспользовался и удобным случаем для атаки подставленных под его удар слабых отрядов противника. Он посчитал это «побочным предприятием», не желая «увлечься погоней в сторону возможного нахождения главных сил японского флота». Рискованное выдвижение японцами своих крейсерских сил, включавших и устаревшие тихоходные корабли, осталось безнаказанным. В полдень, считая себя в центре Цусимского пролива и сохраняя 9–узловую скорость, русская эскадра повернула на курс норд–ост 23° — во Владивосток.
В 12 час 30 мин. З. П. Рожественский попытался выстроить строй фронта из 12 броненосцев, но в самом начале маневра отказался от его завершения: во мгле снова показались японские крейсера–разведчики. В результате сильнейший в эскадре 1–й отряд броненосцев двумя последовательными поворотами выстроился в кильватерную колонну несколько впереди и в 12–15 кбт. правее 2–го, 3–го броненосных и крейсерского отрядов.
Построение всех броненосцев в строй фронта угрожало опасностью быстрого охвата любого фланга противником, поэтому жалеть об отмене маневра не приходится. Но и две кильватерные колонны, построенные «уступом вправо», имели смысл только при стремлении к раздельному маневрированию отрядов, основанному на достоверной информации о противнике. Такой информацией З. П. Рожественский не располагал, поэтому внезапное появление японских броненосцев могло привести к частичному поражению русской эскадры.
Наибольшую угрозу для эскадры, естественно, представляли четыре японских броненосца, объединенные с крейсерами «Ниссин» и «Касуга» в 1–й боевой отряд под личным командованием Того. Этот отряд не имел подавляющего превосходства над русским 1–м отрядом Логичным решением для З. П. Рожественского было присоединение пятого быстроходного броненосца «Ослябя» — и атаковать броненосцы Того с выгодной для русских орудий дистанции (порядка 20–25 кбт). Тяжелое повреждение одного–двух линейных кораблей могло заставить японцев отказаться от продолжения боя. Однако русский командующий предпочел пассивный образ действий, а об опасности частичного разгрома подумал только после того, как «Сисой Великий» в 13 час. 15 мин. сигналом доложил об обнаружении главных сил японского флота, пересекавших курс эскадры справа налево в дистанции около 60 кбт.
Адмирал Того, уточнив боевой порядок противника, первоначально решил напасть на левую, ведомую «Ослябей» и более слабую его колошгу. Японские моряки хорошо различали русские корабли, выделявшиеся черными корпусами на фоне мглистого горизонта, и адмирал Того уверенно держал правее обнаруженного противника. В кильватер флагманскому «Микаса» правили «Сикисима», «Фудзи», «Асахи», «Касуга» и «Ниссин». Чуть правее и позади вице–адмирал Камимура вел 2–й боевой отряд — «Издумо» (флаг), «Адзума», «Токива», «Якумо», «Асама» и «Ивате».
В 13 час. 36 мин. на мачте «Микасы» взвился заранее приготовленный сигнал: «Судьба империи зависит от этого боя. Пусть каждый приложит все свои силы». Лавры Горацио Нельсона не давали покоя скромному японскому главнокомандующему.