Наконец, около 16 часов 55 минут капудан-паша, не выдержав сосредоточенного огня российского авангарда, повернул оверштаг и поспешил выйти из боя. За ним поспешно последовали остальные турецкие корабли, и сражение прекратилось.
В успешном отражении нападения превосходящих сил противника решающую роль сыграли инициативные действия Ф.Ф. Ушакова, которому удалось не только расстроить маневрами не лишенный оригинальности замысел Хасана-паши, но и сосредоточить против флагманского корабля турок три корабля своего авангарда. Сражаясь на дистанциях картечного выстрела, Ушаков блестяще реализовал также принцип взаимной поддержки. В то же время лучшая стрельба российских кораблей не позволила противнику реализовать этот принцип. В замешательстве, возникшем при отступлении флота, одна турецкая шебека попала под огонь российского авангарда и пошла ко дну. Потери турецкого флота в людях точно неизвестны, но все флагманские корабли и несколько кораблей авангарда противника получили заметные повреждения корпуса, рангоута, такелажа и парусов.
Российский Севастопольский флот потерял всего семь матросов и солдат убитыми и ранеными, из них шестеро приходились натри корабля ушаковского авангарда — «Святой Павел», «Берислав» и «Кинбурн». На «Стреле» потерь в людях не было. «Святой Павел», «Берислав» и «Стрела» получили некоторые повреждения рангоута, такелажа и парусов. Из других кораблей флота только 40-пушечный фрегат «Фанагория», как и «Берислав», был пробит в подводной части ядром, вызвавшим сильную течь.
После сражения М.И. Войнович, не собираясь преследовать противника, продолжал идти к берегам Крыма. Под впечатлением победы он написал Ушакову: «Поздравляю тебя, бачушка Федор Федорович. Сего числа поступил ты весьма храбро: дал ты капитан-паше порядочный ужин. Мне все видно было. Что нам бог даст вечером?… Вам скажу после, а наш флотик заслужил чести и устоял противу этакой силы».
В последующие трое суток — до самого Херсонеса (на входе в Севастополь) — турецкий флот следовал за русским, но атаковать более не решился. М.И. Войнович по-прежнему ожидал атаки в сомкнутой линии и в подветренном положении, надеясь на своего младшего флагмана. 5 июля он писал Ушакову: «Если подойдет к тебе капитан-паша, сожги, бачушка, проклятого… Если будет тихо, посылай ко мне часто свои мнения о том, что предвидишь… На тебя моя надежда, в храбрости нет недостатка»{22}. К вечеру 6 июля 1788 года турецкий флот повернул в море, а утром 7 июля скрылся из виду в направлении к берегам Румелии (европейской Турции).
Таким образом, российский Севастопольский флот, несмотря на нерешительность своего командующего, имел определенный стратегический успех, отразил нападение превосходящих сил вражеского флота, нанеся ему существенные потери, и более чем на неделю отвлек капудан-пашу от Очакова, который 1 июля был осажден Екатеринославской армией Г.А. Потемкина. Однако М.И. Войнович не развил успеха и, прибыв в Севастополь, не поспешил вновь выйти в море, отговариваясь необходимостью устранения незначительных, по существу, повреждений. В то же время Хасан-паша, исправив повреждения, 29 июля вновь подошел к Очакову, откуда удалился к Босфору только 4 ноября 1788 года, узнав о запоздалом выходе в море (2 ноября) Севастопольского флота. 6 декабря Очаков был взят штурмом российскими войсками.
Тем не менее, Потемкин и Екатерина II оценили сражение при Фидониси как важную победу молодого Черноморского флота. Контр-адмирал М.И. Войнович был награжден орденом Св. Георгия 3-й степени. Сам же командующий в своем донесении постарался нивелировать заслуги участников сражения. В результате не было уважено представление Ф.Ф. Ушакова о награждении орденами Св. Георгия 4-й степени отличившихся командиров капитана 2 ранга Я.Н. Саблина(«Берислав»), капитан-лейтенанта М.Н. Нелединского («Стрела») и офицеров «Святого Павла» капитан-лейтенантов Ф.В. Шишмарева, И.И.Лаврова и унтер-лейтенанта морской артиллерии П. Копытова.
Необъективность М.И. Войновича и стремление Ф.Ф. Ушакова к восстановлению истины привели к конфликту между старшим и младшим флагманами. Разобравшись в обстоятельствах дела, Г.А. Потемкин, недовольный пассивностью Войновича, тактично встал на сторону его подчиненного. Он удалил в декабре 1788 года контр-адмирала Н.С. Мордвинова от должности старшего члена Черноморского адмиралтейского правления (вскоре Н.С. Мордвинова уволили в отставку). В январе следующего года Г.А. Потемкин назначил на его место М.И. Войновича, который вскоре уехал в Херсон. Ф.Ф. Ушаков стал исполнять обязанности командующего Севастопольским корабельным флотом. 27 апреля 1789 года он был произведен в контр-адмиралы, а через год, 14 марта 1790 года назначен командующим флотом под главным начальством князя Г.А. Потемкина-Таврического.