Таков был первоначальный замысел Нассау-Зигена. Ему не терпелось дать сражение шведам. 12 июля он писал императрице: «Я ожидаю только вице-адмирала Круза для того, чтобы действовать, и смею уверить Ваше Императорское Величество, что мы со славою совершим эту кампанию». Но шведский флот на самом деле занимал сильную позицию, подступиться к которой было почти невозможно.
Рано утром 4 августа шведский отряд из гребных судов севернее Роченсальма все же попытался первым атаковать эскадру Нассау-Зигена, но был отброшен. Против 23 шведских судов Нассау-Зиген ввел в бой сразу 35 гребных судов, которые успели выпустить по неприятелю до двух тысяч ядер, и шведы, держась на большом расстоянии, отступили. Они, видимо, хотели заманить русских в устроенную ими ловушку. Но из этого ничего не получилось. Преследуя шведов, русские потеряли шесть человек убитыми и четырнадцать ранеными. Инициатива шведов не понравилась Нассау-Зигену. Он хотел первым развязать сражение и опасался, что шведы покинут рейд и лишат его славы победителя.
Прорваться же на Роченсальмский рейд без серьезных потерь было трудно. Северный, или, как его еще называли, Королевский пролив, как выяснилось позже, был перекрыт затопленными транспортными судами, а более широкий южный проход являлся сложным в навигационном отношении да еще и простреливался батареями с островов Муссала и Кутцала. Шведы знали об этих географических особенностях Роченсальмского рейда
и решили их использовать. Они выстроили свой галерный флот в две линии прямо у входа на рейд с южного направления. Оба фланга упирались в острова, что исключало возможность обходного маневра. Атаковать противника в лоб могли лишь более сильные корабли Круза, однако вице-адмирал был против применения в этом малоизученном и мелководном районе крупных кораблей. Нассау-Зиген же придерживался другого мнения: именно эти корабли он и планировал первыми ввести в сражение.
Между адмиралами возник спор. В конце концов в первый день сражения Екатерина II вместо Круза назначила генерал-майора Ивана Петровича Балле.
С 1786 года Балле исполнял должность обер-интенданта. Поскольку он прекрасно разбирался в галерном деле, по просьбе Нассау-Зигена его взяли в поход «для разных по гребному флоту исправлений». Дослужился этот офицер до полного адмирала, сенатора, директора Училища корабельной архитектуры. В 1799 году он был награжден орденом Святого Александра Невского.
К ночи 13 августа все приготовления к сражению были в основном завершены. На рейде было тихо: разъезжали дозорные шлюпки, а командир авангарда капитан 1 ранга Андрей Иванович Денисов на своем катере делал промеры в шхерах и обозначал проходы навигационными вехами. Шведы же всю ночь трудились над заграждением Королевских ворот. За ночь в самом узком месте фарватера они затопили три транспортных судна.
План Нассау-Зигена заключался в том, чтобы эскадра Круза прорвалась через южный проход и, завязав сражение, оттянула бы на себя главные силы противника. Тем временем через Королевский проход на рейд должен был прорваться галерный флот Нассау-Зигена и всей мощью орудийного огня обрушиться на неприятеля с тыла. Принимая это решение, принц не знал, что путь на Роченсальмский рейд преградят затопленные суда.
Утром 13 августа эскадра Круза снялась с якоря и начала втягиваться на Роченсальмский рейд. Дул тихий южный ветер. Впереди шел пакетбот «Поспешный», с его борта для подстраховки лотовые вели промеры глубин. За ним следовали бомбардирские суда «Перун» и «Гром», которых буксировали гребные каики. Следом шли шебеки «Летучая», «Минерва» и «Быстрая». Построением руководил сам Денисов. Все эти суда составляли авангард эскадры Круза. На флагманском судне в положенное время не забыли поднять молебственный флаг, а в восемь часов утра дали сигнал: «Приготовиться к бою!». В начале одиннадцатого часа, когда эскадра находилась у входа в пролив, на фрегат «Симеон» прибыл Балле с предписанием принять должность от Круза. Смена произошла за каких-то четверть часа, и Круз сразу же отправился в Фридриксгам, а оттуда в Петербург.
За авангардом следовали остальные суда эскадры. Для шведов атака оказалась неожиданной, тем не менее эскадру Балле они встретили организованным и достаточно мощным огнем. По всей линии почти сразу же завязалось ожесточенное сражение. Шведский вице-адмирал Эренсверд вводил в сражение все новые и новые силы. Через два часа на русских судах все мачты и реи были сбиты, в бортах зияли пробоины, на исходе были боеприпасы. В шканечном журнале шебеки «Летучая» записано: «неприятельский ядра перебили на шебеке нашей почти все бегучие снасти, перебили штаги, ванты, побили и переранили многих людей, ядра неприятельские летели сквозь оба борта». Получил серьезное ранение командир шебеки лейтенант Егор Рябинин, вскоре погиб командир фрегата «Симеон» капитан-лейтенант Григорий Грин, получили ранения капитан 1 ранга Винтер, командир шебеки «Быстрая» лейтенант Сарандинаки, командир бомбардирского корабля «Перун» капитан-лейтенат Сенявин. Вместо Сарандинаки в командование шебекой вступил прапорщик морского батальона Николай Ковако. За отличие его произвели в лейтенанты. Одно за другим выходили из строя орудия. Но не меньше досталось и шведам: их две канонерские лодки пошли ко дну.