Ф. Ф. Ушаков не ошибся в своих расчетах. Утром 3 июля со стороны Анапы показался турецкий флот под командованием капудан-паши Хусейна. В его составе было 10 линейных кораблей, 8 фрегатов и 36 вспомогательных судов с десантом (всего 1100 орудий). Турецкие корабли двигались наветренным курсом и в полдень атаковали русскую эскадру, снявшуюся с якоря.
Ушаков разгадал намерения турок. Он усилил свой авангард и создал из нескольких быстроходных фрегатов тактический резерв для использования по обстановке. Подпустив неприятеля на близкое расстояние, русские корабли открыли сокрушительный орудийный огонь, сосредоточив его на флагманском судне противника.
Около 15 часов направление ветра изменилось в пользу русских. Воспользовавшись этим, адмирал приблизился к турецким кораблям и усилил огонь. Турки не выдержали артиллерийской атаки и повернули обратно. Ушаков сделал неожиданный поворот и приказал своим кораблям «ступить ему в кильватер по способностям», «без соблюдения порядка номеров». Турецкий флот бежал. Таким образом, вступив в бой с превосходящими силами турецкого флота и применив ряд новых тактических приемов, контр-адмирал Ушаков добился решительной победы, в результате которой была сорвана попытка противника высадить десант в Крыму.
Ушаков внимательно следил за перемещениями турецкого флота. С теми же силами, что и у Керчи, он внезапно появился у острова Тендры утром 28 августа 1790 года. У турок было 14 линейных кораблей, 8 фрегатов, 23 мелких корабля (1400 орудий). Застигнутые врасплох, турки обрубили якорные канаты и поспешно начали отходить в юго-западном направлении. Федор Федорович приказал немедленно атаковать турецкие корабли, не перестраивая своей эскадры из походного порядка в боевой, что явилось полной неожиданностью для противника.
Около 12 часов, когда русские корабли приблизились к концевым турецким судам и открыли ураганный огонь, командующий турецким флотом приказал основным силам прикрыть арьергард. Но тут вступили в бой фрегаты русского резерва. После напряженного полуторачасового сражения турецкий флагман дал сигнал к отступлению. До темноты корабли русской эскадры преследовали противника, а затем бой прекратился.
Утром сражение возобновилось, когда русская эскадра под полными парусами преследовала турецкий флот, бегущий к Босфору. В ходе преследования русские уничтожили линейные корабли «Капудание» (с грузом сокровищ, вывозимых из Крыма) и «Арнаут-Асан-Капитан». Корабль «Мелеки-Бахри» попал в плен (после ремонта он вошел в состав русского флота под названием «Иоанн Предтеча»). Пленен был турецкий адмирал трехбунчеджный паша Сеид-бей, турецкий флот потерял свыше 2500 человек. Это была блестящая победа. Пальма первенства на Черном море прочно перешла к русскому флоту. Адмирал Ушаков был награжден орденом св. Георгия 2-й степени.
Однако решающим событием на Черном море, ускорившим капитуляцию Турции и заключение мирного договора, явился разгром турецкого флота у мыса Калиакрия. Он полностью развеял надежды Оттоманской Порты на военный успех.
В этом заключительном и решающем сражении соотношение сил сложилось следующим образом. Русская эскадра во главе с контрадмиралом Ф. Ушаковым имела 16 линейных кораблей, 2 фрегата, 2 бомбардирских корабля, 19 вспомогательных судов (998 орудий). Турецкий флот, которым командовал капудан-паша Хусейн, состоял из 18 линейных кораблей, 17 фрегатов и 43 вспомогательных судов (свыше 1800 орудий).
Производя поиск противника вдоль Румелийского побережья, Ф. Ф. Ушаков 31 июля 1791 года обнаружил турецкий флот, стоявший на якоре. Застигнув противника врасплох, он решил атаковать его немедленно, не перестраиваясь из походного порядка в боевую линию. При этом не со стороны моря, а с берега, что явилось полной неожиданностью для турок, не готовых к отражению атаки с этого направления. Между берегом и турецкими кораблями проходили последние русские суда. Турецкие артиллеристы береговых батарей, опешив, побежали к пушкам, но посланные вдогонку ядра вреда принести уже не могли.
Пройдя между берегом и турецким флотом, русская эскадра отрезала корабли противника от берега, а затем атаковала с предельно короткой дистанции, сосредоточив практически весь огонь на флагманских кораблях. Турки отчаянно сопротивлялись, но выдержать губительный огонь русских не смогли и в беспорядке начали отступать к Босфору, неся большие потери. Лишь наступившая темнота и разыгравшийся шторм прервали бой и не позволили русским полностью уничтожить неприятельский флот, укрывшийся в Босфоре.
В бою у мыса Калиакрия Ф. Ф. Ушаков впервые в мире предпринял атаку со стороны берега, при этом из походного порядка, развил идею тактического резерва, применив для этой цели не одну, а две группы кораблей, усиливавших атаку на направлении главного удара – против турецких флагманских кораблей. Победа была полной.
Адмирал Ушаков получил в награду за сражение при Калиакрии орден Александра Невского. Более победоносного адмирала в русском флоте в то время не было, однако слава не вознесла его высоко по лестнице власти. 5 октября 1791 года скончался начальник Черноморского флота князь Потемкин-Таврический, а 29 декабря в Яссах был заключен мир с Турцией.
Смерть выдающегося преобразователя и устроителя юга России многое изменила в судьбах Черноморского флота и самого Федора Федоровича. Заслуги перед флотом и Отечеством отодвигались теперь на второй план.
Действительный начальник и глава флота – адмирал Ушаков – поступал под команду к адмиралу Мордвинову. Ушакову оставалось лишь неустанно заниматься флотом, боевой выучкой экипажей, снабжением, строительством и украшением Севастополя. Именно в межвоенный период Ушаков развернулся как замечательный администратор, хозяйственник, строитель. Севастополь становился при нем настоящим городом.
Федор Федорович был обижен. Он сердился и недоумевал, почему его, победителя турецкого флота, отодвинули и подчинили кабинетному адмиралу. Таковым он считал Мордвинова. Судя по всему, Екатерина II понимала двусмысленность положения заслуженного адмирала и, предполагая, что он еще понадобится русскому флоту, произвела Ушакова 2 сентября 1793 года в вице-адмиралы.
В 1798 году войска генерала Наполеона Бонапарта захватили Мальту и низвергли орден мальтийских рыцарей. Император Павел принял решение выступить на стороне антифранцузской коалиции. Обстоятельства, сложившиеся в Средиземноморье, подтолкнули к союзу вчерашних врагов – Россию и Турцию. Вице-адмирал Ушаков – грозный Ушак-паша – возглавил объединенный русско-турецкий флот.