Едва Тегетгофф получил свободу действий, он сразу вышел в море. 27 июня, взяв с собой 6 броненосцев и 7 больших деревянных кораблей, он направился к Анконе, где собирался итальянский флот. Итальянцы не были готовы к бою, однако все-таки часть кораблей сумела поднять пары, хотя это потребовало много времени, и вышла в море. Впрочем, вступать в бой итальянцы не собирались. Тегетгофф вернулся в порт Фазана, недалеко от Полы. Результаты этого похода значительно подняли моральный дух австрийцев, тогда как пыл итальянцев заметно остыл.

Во время похода к Анконе Тегетгофф узнал, что итальянский флот еще не полностью готов к бою, так как на нескольких кораблях меняли орудия, и они даже не разводили пары. Он также понял, что итальянцы совсем не рвутся в бой. Хотя несколько вражеских броненосцев еще не были готовы, даже оставшиеся силы Персано не уступали австрийцам. В бою рядом со своей базой итальянцы имели все шансы отремонтировать любой поврежденный корабль, тогда как Тегетгофф рисковал потерять свои корабли, если они получат повреждения.

Наконец, под прямой угрозой отставки, Персано все-таки решился выйти в море. 18 июля итальянский флот начал обстреливать остров Лисса, гарнизон которого состоял из 2000 австрийских солдат. Итальянцы готовили высадку десанта на остров. Сначала Тегетгофф не слишком верил, что подобная угроза существует, так как он продолжал считать, что уничтожение вражеского флота является необходимым условием подготовки подобной операции. В конце концов он убедил себя, что атака Лиссы не является ложной, и 19 июля приказал всем кораблям выйти в море.

Австрийский флот вышел из Полы примерно в 13.00. Он был сведен в 3 дивизии, причем их походный ордер одновременно являлся и боевым. Первая дивизия во главе с «Эрцгерцогом Фердинандом-Максом» состояла из 7 броненосцев Тегетгоффа. Вторая дивизия состояла из 7 больших деревянных кораблей во главе с винтовым линейным кораблем «Кайзер». Третья дивизия состояла из 7 деревянных канонерских лодок. Все три дивизии шли строем клина, возглавляли австрийский флот броненосцы. В общей сложности под командованием Тегетгоффа находилось 7 броненосцев и 20 небронированных кораблей общим водоизмещением 57300 тонн, вооруженные 532 орудиями. Общая численность экипажей составляла 7870 человек. Итальянский флот состоял из 12 броненосцев, 11 больших и 8 малых небронированных кораблей общим водоизмещением 86000 тонн. Они были вооружены 645 орудиями, а численность итальянских экипажей составляла 10900 человек.

Австрийский флот появился перед Лиссой утром 20 июля. Как только был замечен неприятель, Тегетгофф поднял несколько сигналов:

Так как противник оказался слишком близко, уже не было времени поднимать предварительный сигнал: «Мы должны победить при Лиссе». Более того, как и Нельсон при Трафальгаре, Тегетгофф так обстоятельно разъяснил своим капитанам тактику действий, что больше в течение боя он не отдал ни одного приказа. Его следующий сигнал флоту в самом конце боя состоял вообще из одного слова: «Собраться».

Увидев приближение австрийского флота, итальянцы прекратили приготовления к высадке. 11 броненосцев Персано начали выстраиваться в кильватерную колонну. Деревянные корабли и броненосец «Формидабиле», получивший серьезные повреждения во время обстрела береговых батарей, в бою не участвовали. Атаковав под прямым углом, Тегетгофф прорвал итальянскую линию и сразу завязал ближний бой. В нем участвовали даже деревянные корабли австрийцев, например, «Кайзер» таранил итальянский броненосец «Ре ди Портогалло». В разгар боя флагман Тегетгоффа сумел протаранить и потопить итальянский броненосец «Ре д’Италия». После того как взорвался итальянский броненосец «Палестро», Персано прекратил бой и ушел в Анкону.

Тегетгофф не только спас Лиссу, таким образом лишив итальянцев возможности торговаться на мирных переговорах. Имея значительно более слабый флот, он нанес решительное поражение противнику, уничтожив 2 его броненосца и захватив господство на Адриатике. Это сражение стало первым в истории боем мореходных броненосцев. Тактика, которую вынужденно использовал Тегетгофф, стала предметом бездумного подражания в последующие 3 десятилетия и оказала дурное влияние на развитие военного кораблестроения. Довольно долго любой крупный корабль неизменно получал таранный форштевень. Тегетгофф, правильно оценив сложившуюся ситуацию, полностью решил все свои задачи, наилучшим способом использовав свои скромные возможности.

На следующий день после боя император Франц-Иосиф произвел Тегетгоффа в вице-адмиралы и в нарушение правил наградил его командорским крестом Военного Ордена Марии-Терезии. Ведь Тегетгофф не имел рыцарского креста этого почетного ордена, все кавалеры которого получали титул барона.[36] Впоследствии Тегетгофф был избран почетным членом академии наук и почетным гражданином Вены.[37] Он получил самые теплые поздравления, в частности от своего бывшего командира императора Мексики Максимилиана, а также от вице-адмирала в отставке фон Далерупа. 13 августа корабли флота посетил командующий Южным фронтом эрцгерцог Альбрехт. Он похвалил адмирала за то, что вскоре после боя корабли снова были готовы выйти в море.

Хотя на юге Австрия одерживала победы на суше и на море, на севере ее армия была 3 июля разбита пруссаками при Кёнигграце (Садовой). 23 августа был подписан мирный договор, по условиям которого Австрия должна была прекратить вмешательство в германские дела и уйти из Венеции. Однако, благодаря своим победам при Кустоцце и Лиссе, австрийцы избежали унизительной передачи провинции итальянцам. Вместо этого было подписано соглашение, по которому Венеция временно передавалась под опеку Франции, и уже французы передали ее Итальянскому королевству.

После окончания военных действий поступил приказ демобилизовать флот, а Тегетгофф сдал командование действующей эскадрой. Увы, для 39-летнего вице-адмирала просто не существовало подходящей должности. Так как предполагалось, что позднее он станет главнокомандующим австрийским флотом, было решено отправить Тегетгоффа в поездку по главным морским державам. Навестив свою мать, живущую в Граце, 27 сентября 1866 года он отправился в путешествие. 3 декабря Тегетгофф прибыл в Лондон. Он посетил несколько верфей, осмотрел в Ливерпуле гигантский пароход «Грейт Истерн» и 19 декабря отплыл в Нью-Йорк. В Соединенных Штатах Тегетгофф побывал в Ниагаре, Филадельфии, Вашингтоне, Аннаполисе, Чарлстоне, Мобиле, Новом Орлеане, Питтсбурге и Норфолке. Во время путешествия он воочию оценил разрушительные последствия Гражданской войны. В апреле 1867 года Тегетгофф вернулся в Европу.

Во время пребывания в Париже в дни Всемирной выставки Тегетгофф получил телеграфный приказ немедленно вернуться в Австрию. Восставшие мексиканцы захватили и расстреляли императора Максимилиана. Франц-Иосиф поручил Тегетгоффу деликатную миссию доставить останки Максимилиана на родину.

В сопровождении своего брата, армейского полковника, Тегетгофф 10 июля отправился в Мексику и прибыл туда 26 августа. Сначала мексиканцы отказались выдать тело Максимилиана. После долгих переговоров, в ходе которых адмирал проявил большое дипломатическое искусство, Тегетгофф добился своего. В конце года тело бывшего командующего австрийским флотом было доставлено на родину паровым фрегатом «Новара». Тегетгофф вернулся на том же корабле.

Тегетгофф прибыл в Вену 17 января 1868 года и сразу получил задание подготовить план реорганизации флота. Он хотел создать независимое морское министерство, однако этому воспротивились представители Венгрии, континентальной части Двуединой Монархии, в которую превратилась Австрийская империя в 1867 году. После этого Тегетгофф рекомендовал создать ответственный военно-морской департамент в рамках военного министерства. Его предложения были приняты 25 февраля 1868 года. Тегетгофф был назначен начальником морского департамента и занялся реорганизацией флота. Он получил право прямого доступа к императору,[38] в результате чего за состояние флота адмирал отвечал только перед императором, а не перед военным министром. Однако именно военный министр представлял флот перед парламентскими делегациями обоих частей империи, в частности — при обсуждении бюджетных вопросов. Сложилась крайне неудачная система, в которой Тегетгофф не имел прямого влияния на вопросы бюджета, но все-таки полностью отвечал за боеспособность флота. В результате возникали многочисленные трения, подтачивали физические силы и разрушали нервную систему. Все командующие австрийским флотом поочередно оказывались под этим жутким бюрократическим прессом.