К вечеру российская эскадра и флотилия стали на якорь напротив Очакова. Оба флагмана остались недовольны друг другом, так как Джонс стремился захватить сдавшиеся корабли турок, а Нассау-Зиген торопился их поджечь. Не договорились адмиралы и о диспозиции. Ночью Хасан-паша решил вывести флот из Лимана, но около 22 часов неожиданно для себя попал под огонь суворовского блокфорта. В темноте, под обстрелом, турецкие корабли пришли в замешательство, многие из них сошли с фарватера и сели на мель. Утром Суворов послал унтер-офицера к Нассау-Зигену с сообщением об обстановке и с предложением атаковать.
Оставив 2 плавбатареи и 3 галеры для прикрытия эскадры Джонса, посчитавшего атаку слишком рискованной для своих парусных кораблей. Нассау-Зиген и Алексиано с гребной флотилией встрою полумесяца напали на противника. Сражение продолжалось 4,5 часа и, несмотря на поддержку кораблей турецкими крепостными батареями, окончилось катастрофой для султанского флота. Два 60-пушечных линейных корабля и 3 больших 4050-пушечных фрегата (или корабля) сгорели, подожженные брандскугелями. Огнем блокфорта и судов российской гребной флотилии были потоплены два 34-пушечных фрегата, две больших шебеки, бомбардирский корабль, галера и транспортное судно. Один 54-пушечный корабль сдался в плен (впоследствии служил в российском флоте под названием «Леонтий Мученик»). Два фрегата и несколько других малых судов укрылись под стенами Очакова.
За два дня сражения турецкий флот лишился 10 (из 16) линейных кораблей и фрегатов, приведенных капудан-пашой в Лиман. Общие потери противника Нассау-Зиген оценивал в 478 орудий и 2000 погибших моряков. Кроме того, 1673 турецких офицеров и матросов попали в плен. Турки признают потери в сражении в «море Ози» (лимане) в 2 линейных корабля. Еще один был потерян в 1787 г. в Черном море во время шторма.
Российская гребная флотилия потеряла одну плавучую батарею, 18 человек убитыми (2 офицера) и 67 ранеными (10 офицеров). В числе погибших был первый кошевой атаман Бугского войска верных казаков полковник СИ. Белой, отличившийся храбростью в бою 7 июня. 1 июля 1788 года флотилия К. Нассау-Зигена с потерей 79 человек уничтожила остатки турецких кораблей в Лимане 2 фрегата и 7 малых судов.
Стратегическое значение Очаковской победы 1718 июня определялось, в первую очередь, масштабами потерь султанского флота, который лишился десяти больших кораблей и сотен моряков. Отступление капудан-паши из Лимана означало также торжество российского оружия и явилось большой победой в моральном отношении, хотя противник сохранил еще достаточно сил для продолжения борьбы и, как показали последующие события, мог возобновить блокаду Лимана.
В тактическом отношении Очаковское сражение примечательно хорошим взаимодействием российской армии и флота. Генерал-аншеф А.В. Суворов, который по праву являлся одним из главных организаторов победы, не вмешиваясь в детали распоряжений Нассау-Зигена, скрытным сооружением блокфорта компенсировал сравнительную слабость своего флота в Лимане. Внезапный обстрел отступавшего турецкого флота из орудий блокфорта в ночь на 18 июня сыграл решающую роль в последующем уничтожении лишенных подвижности больших кораблей противника.
В боях выявилось качественное превосходство российской морской артиллерии и лучшая выучка комендоров Лиманских флотилий и эскадры. Надежное поражение больших кораблей достигалось применением брандскугелей, оказавшихся весьма эффективными в позиционном сражении.
Вместе с тем, с учетом сравнительной слабости корабельного состава, заслуживают особого внимания энергия руководителей и самоотверженность всех российских офицеров и матросов. К. Нассау-Зиген в реляции о сражении отметил, что рассчитывал на победу «благодаря чрезмерной храбрости всех моих сослуживцев». Свой вклад в поражение противника внесли и П. Джонс, которому нельзя было отказать в личном мужестве, и бригадир Н.И. Корсаков, командовавший сухопутными войсками на флотилии. По мнению последнего, в руководстве боями на море главную роль сыграл капитан бригадирского ранга П.
Алексиано. Так, Н.И. Корсаков писал И.М. де-Рибасу: «Алексиано в обоих сражениях, не будучи командиром, всем командовал, по его совету во всем поступали; где он, там и Бог нам помогает, и вся наша надежда была на него».
Это признал и К. Нассау-Зиген. «Алексиано, докладывал принц, должен вполне разделить со мною малые заслуги командования такими офицерами, которым стоит только приказать атаковать неприятеля, чтобы быть уверенным, что они одержат победу».
В сражении отличились многие офицеры и матросы, а лейтенант Т.Я. Мякинин проявил «отчаянную храбрость» будучи раненым в бою 17 июня, он на следующий день командовал галерой, лежа на палубе, и атаковал противника с самой короткой дистанции.
За Очаковскую победу Екатерина II удостоила Нассау-Зигена очень высокой награды ордена Св. Георгия 2-й степени. Ордена Св. Георгия 4-й степени получили капитан 1 ранга Ф.А. Ахматов, капитан-лейтенанты Г.И. Тимченко, И.Ф. Кузнецов, К.К. Константинов, Н.И. Войнович, Ф.П. Лелли, лейтенант Т.Я. Мякинин и другие флотские и армейские офицеры. Не умаляя энергии и заслуг принца К. Нассау-Зигена, следует отметить, что в его исключительном награждении немалую роль сыграли скромность А.В.Суворова («Я только зритель; жаль, что не был на абордаже; Принцу Нассау мне остается только ревновать») и симпатии Г.А. Потемкина, бывшего очевидцем боя 1 июля. Сам А.В. Суворов, П. Джонс, а отчасти и П. Алексиано остались в тени славы принца. Последний был вскоре назначен на Балтику, где вновь отличился в компании 1789 года, однако в следующем году своей опрометчивостью нанес огромный ущерб российскому флоту, запятнав его историю поражением при Роченсальме.