Командиры русской эскадры применили новую военную тактику. Для нанесения решающего удара они начали атаку в линии, перпендикулярной неприятелю. Этот маневр был очень рискованным, т. к. русские корабли сближались с турецкими в кильватерной колонне почти перпендикулярно линии противника и подвергались при этом продольному огню артиллерии части турецких кораблей, будучи сами лишены возможности отвечать бортовым залпом. Расчет строился на быстром сближении с противником, что позволяло несколько минимизировать потери. При этом учитывалось, что сектора стрельбы корабельной артиллерии в то время были весьма ограниченны и противник не смог бы сосредоточить на русском флоте огонь всех своих орудий.

Потеряв в результате сражения своего флагмана, турецкие корабли спешно покинули поле боя и укрылись в Чесменской бухте, защищенной несколькими батареями. Русские корабли заблокировали выход из нее и стали готовиться продолжить сражение позже. Лишь бомбардирский корабль «Гром» оставили вблизи входа в бухту, с него вечером и всю ночь после сражения бомбардировали турецкий флот. Для прикрытия «Грома» линейный корабль «Святослав» производил обстрел из пушек береговых батарей крепости Чесма.

Орлов созывает военный совет. Адмиралы едины во мнении – турецкий флот должен быть уничтожен. Совет принимает план адмирала Г. А. Спиридова, заключавшийся в уничтожении турецких кораблей в собственной базе. Учитывая их скученность, исключавшую для них возможность маневра, он предложил уничтожить турецкий флот комбинированным ударом корабельной артиллерии и брандеров, причем главный удар должна была нанести артиллерия. Для атаки противника 25 июня были оборудованы четыре брандера и создан специальный отряд под командованием младшего флагмана С. К. Грейга в составе четырех линейных кораблей, двух фрегатов и бомбардирского корабля «Гром». Замысел атаки, разработанный Г. А. Спиридовым, сводился к следующему. Корабли, выделенные для атаки, пользуясь темнотой, должны были в ночь на 26 июня скрытно подойти к противнику на дистанцию 2–3 кабельтовых (1 кабельтов равен 185 метрам) и, став на якорь, открыть внезапный огонь: линейные корабли и бомбардирский корабль «Гром» – по кораблям, фрегаты – по береговым батареям противника.

В полночь, когда все приготовления к бою были закончены, по сигналу флагмана корабли, назначенные для атаки, снялись с якоря и направились в указанные для них места.

Подойдя на дистанцию 2 кабельтовых, русские корабли заняли места по установленной для них диспозиции и открыли огонь по турецким кораблям и береговым батареям. «Гром» и некоторые линейные корабли вели огонь главным образом брандскугелями. За линейными кораблями и фрегатами в ожидании атаки были развернуты четыре брандера.

На брандеры шли добровольцами, потому что это была верная смерть. Брандеры представляли собой небольшие весельные катера, доверху набитые порохом, селитрой и другими взрывчатыми веществами. Задачей экипажа было подойти к борту противника, «намертво» закрепить к его борту свое судно, поджечь его и, если получится, уйти на шлюпке.

В 12-м часу ночи с 25 на 26 июня при тихом северном ветре отряд Грейга в сопровождении брандеров двинулся к неприятельскому флоту. Корабли, подойдя на верный пушечный выстрел, становились на шпринг и открывали огонь. Первым подошел капитан Клокачев со своим кораблем «Европа», и около получаса на него одного направлены были неприятельские выстрелы до тех пор, пока не вступили в дело и другие корабли отряда.

В начале второго часа загорелись один за другим два турецких корабля, и на нашем флоте раздалось победное «ура!». В это время пущены были брандеры: один из них, не дойдя до неприятельской линии, стал на мель, а два других, оставленные преждевременно своими командирами, направлены были наудачу в середину турецких судов. Командир же четвертого брандера лейтенант Ильин не только сцепился с большим турецким кораблем, но когда зажег свой брандер, то, отъехав на шлюпке, еще посмотрел, каково будет его действие. В бывшую тогда ясную лунную ночь подвиг Ильина требовал отчаянной храбрости, соединенной с полным вниманием ко всем подробностям исполненного им дела. Кстати, в русском императорском флоте существовала традиция называть сначала бомбардирские корабли и фрегаты, а потом миноносцы именем «лейтенант Ильин». В советском флоте, к сожалению, ни одного корабля с этим именем не было. Нет их и сейчас.