Еще направляясь к Измаилу, Суворов позаботился о заготовке фашин, лестниц и другого необходимого для штурма. Он вызвал в подкрепление наиболее надежные части, в том числе любимый Фанагорийский гренадерский полк. Тем не менее генерал не располагал достаточными силами. Большая часть артиллерии (около 500 стволов из 600) располагалась на судах флотилии, что и определило замысел операции и особую роль де Рибаса.
Есть мнение, что де Рибас составил одобренный Суворовым план взятия Измаила. Во всяком случае, ему досталась одна из важнейших частей организации штурма. В то время как шесть колонн при поддержке береговых батарей должны были атаковать стены и ворота с суши, флотилии предстояло высадить десант и наступать с менее укрепленной приречной стороны.
Диспозиция, подготовленная около 6 декабря, предусматривала установку четырех батарей против флангов крепости у реки; работы следовало начать под прикрытием войск ночью 8 декабря и завершить, работая ночами, накануне штурма. В случае обстрела неприятельской артиллерии ее следовало подавлять орудиям с острова. В полночь на 11 декабря начиналась артподготовка. Так как армия располагала сравнительно немногочисленной артиллерией, основную роль предоставляли пушкам флотилии. Диспозиция указывала для флотилии:
«В 12 часов пополудни, то есть в полночь, откроется паки со всех батарей сильная канонада, во время которой, в 2 часа пополуночи, подвинутся 8 бомбандирских судов в самую ближнюю дистанцию к каменной батарее. На сих судах 8 трехпудовых гаубиц и 8 двухпудовых единорогов будут беспрерывно стрелять горизонтально по оной батарее по палисаду и совокупно с батареею будут анфилировать два полигона и куртину.
Пальба сих судов и сухопутных всех батарей будет продолжаться беспрерывно до самого утра шести часов ядрами, а пустыми зарядами до самого рассвета».
Хотя турки и имели многочисленные батареи со стороны Дуная, но не было там столь высоких стен, как с других сторон. Потому и дальше, в порядке штурма, диспозиция ставила важнейшую задачу флотилии:
«За два часа перед рассветом по данному сигналу ракетою войска, расположенные на лодках и гребных судах, числом 8000, подвинутся в одно время к противному берегу с обоих флангов, то есть с левого фланга крепости запорожские лодки, дубы и паромы, подняв на себя 1500 казаков, 3500 регулярнаго войска. Предмет сей высадки занимает берег, кавалиер и куртину нового укрепления. С правого фланга на паромах, шлюбках, баркасах, частырмах и на маленьких лансонах 3000 регулярного войска, которые, вышед, занимают берег старой крепости. В то же самое время 4 колонны регулярного и одна иррегулярного войска идут к штурму на крепость».
Пока высадившиеся и наступавшие по суше войска штурмовали укрепления, флотилии по диспозиции следовало развернуться вдоль реки и стать в двадцати саженях от противоположного берега на якорь. Артиллеристам предстояло картечью очищать неприятельский берег, а двум тысячам войск, остававшихся на борту, — быть в готовности послужить резервом атакующим. Диспозиция указывала, какие регулярные части, кроме казачьих, следовало выделить в распоряжение де Рибаса. В дополнении к диспозиции Суворов уточнил, что канонаду по неприятельским укреплениям следует «…открыть в полдень, продолжать до вечера. Для обеспечения флангов обеих атак батарей, подвинуть восемь лансонов у правой атаки, запорожские лодки у левой атаки в надлежащую дистанцию».
1 декабря де Рибас получил от Потемкина для передачи Суворову письмо в Измаил сераскиру, пашам и жителям. Князь предлагал сдать крепость и обещал отпустить войска и жителей с имуществом за Дунай. 7 декабря Суворов послал командующему турецкими войсками в Измаиле официальное требование о сдаче крепости, подготовленное Потемкиным, и свою записку, в которой писал:
«Сераскиру, старшинам и всему обществу: я с войсками сюда прибыл. 24 часа на размышление и воля; первые мои выстрелы уже неволя, штурм — смерть, чего оставляю вам на рассмотрение». Сераскир предложил устроить перемирие на десять дней, чтобы связаться с визирем, но Суворов предоставил только два дня, необходимые ему самому для подготовки. Турки, уверенные в неприступности крепости, отвергли ультиматум. На военном совете 9 декабря все тринадцать участников высказались за штурм, назначенный на 11 декабря. Одним из подписавших протокол совета был О. М. де Рибас.
Перед штурмом Суворов дал приказ войскам:
«Храбрые воины! Приведите себе в сей день на память все наши победы и докажите, что ничто не может противиться силе оружия рассейскаго. Нам предстоит не сражение, которое бы в воле нашей состояло отложить, но непременное взятие места знаменитого, которое решит судьбу кампании и которое почитают гордые турки неприступным. Два раза осаждали Измаил русские армии и два раза отступали; нам остается, в третий раз, или победить, или умереть со славою».
10 декабря с восходом солнца около 600 орудий с батарей и судов открыли огонь и прекратили его за два с половиной часа до начала штурма, заставив турок заметно ослабить ответный огонь. Одна из неприятельских бомб попала в крюйт-камеру бригантины «Константин» и взорвала ее.
Во время подготовки штурма Рибас ежедневно, а то и по нескольку раз в день докладывал Суворову о постройке батарей на Сулине, о результатах обстрела, о действиях и намерениях турок. Через несколько дней у него все было готово к атаке и каждый солдат знал свое место и задачу.
Наступающие колонны должны были атаковать с суши (19 500 человек) и с воды (девять тысяч человек); но две трети сил и большинство артиллерии были сосредоточены в приречной области. Именно здесь, благодаря огневой мощи флотилии и сравнительно слабым укреплениям, и можно было добиться решающего успеха. Однако и на всех прочих направлениях атаки проводили упорно и решительно.
Десантные войска Рибаса построили три колонны в две линии: в первой на 100 лодках регулярные, на 45 — иррегулярные войска (последние были распределены равномерно в середине и на флангах). Вторую линию составили 58 судов крупнее (бригантины, плавбатареи, дубель-шлюпки и лансоны), которые огнем артиллерии должны были прикрывать и поддерживать высадку и наступление войск. Флотилия двигалась к крепости на веслах, ведя огонь. Турки отвечали без особого успеха. Туман и обломки мешали двигаться большим русским судам. В нескольких сотнях шагов от берега вторая линия разделилась пополам, примкнула к флангам первой и открыла огонь. Под прикрытием артиллерии в 7.00 началась высадка, несмотря на сопротивление 10 тысяч турок и татар.
К рассвету противник отступил внутрь крепости. Но ожесточенное сопротивление продолжалось внутри города до 11 00. К 13.00 сохранялись лишь отдельные очаги обороны в ханах (гостиницах), мечетях, казармах. Хан Каплан-Гирей попробовал организовать контратаку, но был разбит.
В одном из ханов собралось несколько тысяч человек. Узнав об этом, Рибас собрал сотню солдат под командой полковника Мелиссино, поставил на улице как авангард колонны, смело приблизился к хану и хладнокровно потребовал сложить оружие, если турки не хотят, чтобы всех изрубили. Осажденные повиновались. Так же Рибасу удалось заставить сдаться несколько сот турок в двух других ханах. Ему довелось и принять капитуляцию мухафиса (губернатора города) паши Мемеда, который последним с двумя с половиной сотнями человек оборонялся в Табии. Узнав, что город покорен, он согласился сложить оружие.
Измаил пал 11 декабря. В подробном рапорте от 21 декабря, отдавая должное де Рибасу, Суворов особо просил наградить де Рибаса и писал о действиях генерала:
«Он первый нанес с судов и острова неприятелю удар и во время приступа, командуя тремя колоннами десанта, присутствовал везде, где более надобность требовала, ободрял мужеством своим подчиненных, овладел набережными батареями, принял пленными выше поминаемых неприятелей и в трофеи взятые сто тридцать знамен предоставил ко мне».