Поскольку рыть подкопы не было возможности, Мустафа-паша приказал у стены одного из бастионов выдолбить шахту для закладки пороха. Но взрыв лишь слегка повредил стену. Немедленная атака турок на этом участке была сорвана защитниками бастиона, устроившими засаду. Бурение шурфов производило много шума, и их нельзя было сделать незаметно.
7 августа состоялся генеральный штурм, который длился девять часов, но тем не менее был отбит. И все же Мустафа-паша, не считаясь с потерями, предпринимал штурмы один за одним, зная, что каждый бой понемногу изматывает рыцарей и наносит им потери, которые невозможно восполнить.
В конце августа в турецком лагере распространилась дизентерия. Тогда же была произведена серия взрывов, повредивших стены крепости, и сераскер в золоченых доспехах сам возглавил штурмующие колонны. Однако атакующие не смогли пробиться через проломы. Мустафа-паша с янычарами был отброшен в воронку от взорванного боезаряда. Там им пришлось до наступления темноты отбивать вылазки рыцарей. Только ночью остатки атакующих отползли к своим позициям.
Поскольку у рыцарей не было сил, чтобы держать оборону по всему периметру крепости, некоторые из них предлагали сосредоточить священные реликвии, личные ценности рыцарей и остатки запасов продовольствия в замке Сант-Анджело, чтобы в случае необходимости можно было все это оттуда эвакуировать.
Великий магистр это предложение отверг, сказав, что понимает мотивы, но не может с ним согласиться. Рыцари, мальтийцы и немецкие и испанские наемники сражались самоотверженно, но если станет известно, что вожди обороны готовятся к эвакуации из крепости, то это деморализует защитников. Солдаты не будут сражаться, узнав, что командиры собираются бежать с поля боя. Поэтому Жан Паризо де ла Валетт приказал, чтобы на защиту проломов были брошены все силы, кроме артиллеристов, ведущих огонь из пушек.
К концу августа турки усилили атаки на проломы. Потеряв половину своих людей убитыми, ранеными или больными, Мустафа-паша тем не менее понимал, что нельзя ослаблять натиск и что отпущенное ему время истекает. Как писал Ричард Ноллес, «Мустафа-паша верил, что нет человека, столь сильного и выносливого, которого нельзя было бы сломать, и решил не давать осажденным передышки. Он приказал своим солдатам вновь атаковать проломы форта Сент-Михаэль».
В эти несколько последних дней штурма фанатичная ярость атакующих не смогла сломить фанатизм защитников.
Сераскер готов был провести зиму на острове, надеясь уморить осажденных голодом, но Пиале-паша заявил, что в связи с тем, что турецкий флот не имеет подходящей стоянки на острове и средств технического обслуживания кораблей, он отплывет с Мальты не позднее середины сентября, а армия, как издевательски добавил адмирал, если пожелает, может остаться на острове на свой страх и риск.
Мустафа-паша все надеялся, что удастся повторить успех с фортом Сент-Эльмо. Он решил подготовить еще один общий штурм города по всему периметру стен. В этом случае у рыцарей не хватило бы сил для отражения атак, поскольку какие-то участки стен не были бы заняты защитниками. Штурм был назначен на 7 сентября.
Но уже 5 сентября сераскер узнал, что к северному побережью острова подошла эскадра христиан из Сицилии под командованием испанского вице-короля. Паруса его эскадры заметили и защитники Мальты.
В тылу турок началась высадка 9 тыс. солдат испанских и имперских войск.
Мустафа-паша спешно прекратил осаду, сжег осадные механизмы, 24 тяжелых орудия и лагерь. Затем переправил легкие пушки на корабли, сжег 40 кораблей, на которых уже не было команд, и отплыл от Мальты.
Однако турки еще раз попытались добиться успеха. Выйдя из зоны видимости со стороны города, турецкие корабли повернули к восточному берегу Мальты и высадили там 700 боеспособных солдат. Мустафа-паша повел их на перехват колонны сил поддержки, двигавшейся в направлении города.
Это была авантюра, заранее обреченная на провал. Атака на многократно превосходившие силы неприятеля не удалась. Турки были отброшены с острова на свои галеры, понеся большие потери. После этого турецкие корабли отправились на восток к острову Гоцо.
Вице-король Сицилии Гарсиа де Толедо привел свою армаду в 70 галер в скалистую бухту Мальты. Стяги ее кораблей гордо реяли на флагштоках. Все оставшиеся у рыцарей пушки салютовали флоту, избавившему остров от осады. Корабли дона Гарсиа, ответив на салют двумя залпами из всех орудий, отбыли из бухты. Вице-король сообщил, что отбывает за подкреплением. Эскадра Гарсиа не стала преследовать потрепанных турок. Из 48-тысячной турецкой армии уцелело лишь 12 тыс. человек. Потери защитников Мальты составили 250 рыцарей из 580, не менее 750 пехотинцев и около 1500 ополченцев-мальтийцев.
После неудачной осады турецкая эскадра отплыла на восток, взяв курс на Босфор. Во время более чем тысячемильного перехода уцелела лишь четверть турецких кораблей.
Не без оснований опасаясь приема, который им приготовил султан, оба незадачливых полководца, Мустафа-паша и Пиале-паша, приняли меры предосторожности, выслав впереди себя с депешами быстроходную галеру, чтобы сообщить новость и дать Сулейману время ее переварить. Они надеялись, что, пока они доплывут до Стамбула, гнев султана успеет остыть. Когда они вошли в Мраморное море, то получили приказ, чтобы флот ни в коем случае не заходил в гавань Стамбула до наступления темноты. Сулейман действительно был взбешен новостью о бесславном поражении. Он понял, что неудача на Мальте – это начало конца попыток Османской империи установить полное господство над Средиземным морем.
Когда на горизонте показался дворцовый мыс в бухте Золотой Рог, эскадра Мустафы-паши легла в дрейф. Сераскеру было запрещено швартоваться при дневном свете. Только дождавшись темноты, он высадил поредевшие после боев на Мальте команды так, чтобы никто их не видел. Вернувшиеся воины незаметно рассеялись по своим домам и казармам, чтобы жители Стамбула не узнали о постигшей империю катастрофе. Но все равно вскоре тайное стало явным.
По поводу неудачной осады Мальты Сулейман в сердцах заметил: «Только со мной мои воины добиваются триумфа!» Это было недалеко от истины. Поражение на Мальте действительно было в значительной мере следствием разногласий между несколькими полководцами, среди которых не нашлось ни одного с твердой волей и безусловным авторитетом, способного объединить действия турецких сил, многократно превосходивших противника. Напротив, во время осады Родоса тех же рыцарей удалось победить благодаря железной воле Сулеймана, не прекратившего осады до капитуляции крепости и сумевшего сосредоточить усилия всех турецких отрядов для достижения победы.