Основной целью атакующих и главной силой обороняющихся являлась эскадра вице-адмирала Осман-паши, состоявшая из 7 фрегатов, 3 корветов, 2 пароходов и 2 транспортов. Кроме того, на рейде стояли 2 турецких торговых судна и ионическая шхуна.
Осман-паша, готовясь к бою, расположил фрегаты и корветы на якорях вблизи пятисаженной (десятиметровой) отметки глубин традиционным полумесяцем, оставив в центре разрыв для стрельбы батареи № 5; береговые батареи обеспечивали и фланги боевого порядка. Приближающаяся атакующая эскадра неминуемо попадала под перекрестный огонь кораблей и батарей. Близкое расположение от малых глубин исключало охват боевой линии со стороны берега и позволяло отводить к мели поврежденные фрегаты. Если бы легкие суда противника пытались взять турок в два огня, они оказались бы зажаты между кораблями и батареями. Пароходы, транспорты и торговые суда стояли за боевой линией.
Критики считали, что принятое Осман-пашой построение неудачно, ибо корабли якобы мешали стрельбе береговых батарей. Было высказано даже мнение, что стоило поставить эскадру в стороне от города, чтобы исключить его разрушение в случае боя и позволить батареям вести более свободный продольный обстрел русских кораблей. Высказывалось также не раз мнение о том, что следовало часть пушек бортов, обращенных к берегу, перевезти на берег и усилить ими батареи. 32-фунтовые пушки в бою могли конкурировать с артиллерией линейных кораблей. Английские эксперименты показали, что 32-фунтовая пушка, заряженная двумя ядрами, способна с расстояния 360 метров пробить борт линейного корабля насквозь. В этом случае, несомненно, повреждения и потери русской эскадры были бы значительно больше. Но мог ли турецкий адмирал пойти на такой шаг?
Осман-паша имел вполне определенные инструкции и был готов выйти в море к берегам Кавказа, где предстояло высадить войска и выгрузить вооружение для возбуждения восстания горских племен против российского самодержавия. Он и эскадру построил носом к выходу из бухты, чтобы при благоприятных условиях продолжить плавание на восток. Вице-адмирал сообщил в Константинополь и о приближении эскадры П. С. Нахимова 11 ноября, и о соединении эскадр в виду Синопа. Однако турецкий диван, вероятно, не мог поверить в безрассудство русского командования, решающегося атаковать турецкие корабли в порту вопреки угрозам англо-французской дипломатии. Иностранные газеты сообщали, что Осман-паше была обещана помощь, когда улучшится погода; до того эскадре было приказано оставаться в бухте. Не исключено, что британский посол, имевший значительное влияние на правительство султана, как сторонник войны с Россией мог рассчитывать, что эскадра в Синопе станет приманкой, которая даст предлог английской дипломатии для решительных действий. Возможно, именно поэтому Стрэтфорд Рэдклиф считал своим успехом то, что отговорил турок от предложенного А. Слейдом замысла отправить в Синоп на зимовку линейные корабли. Характер турецкой дисциплины, ограничивавшей возможность проявления инициативы, и фатализм турок стали дополнительными причинами бездеятельности турецкого командования перед лицом грозной опасности, что облегчало задачу русской эскадры.
Располагая вполне определенным предписанием уничтожить турецкую эскадру, обнаруженную в Синопе, вице-адмирал Нахимов к 17 ноября располагал 6 линейными кораблями и 2 фрегатами. Правда, он не получил ни одного парохода, но опасность появления крупных турецких или тем паче англо-французских сил требовала поторопиться и воспользоваться своим превосходством при первом удобном случае.
Следовало до предела уменьшить время сближения эскадры с неприятелем, чтобы сократить потери. Для этого Нахимов намеревался атаковать двумя колоннами центр неприятельской боевой линии. Так практиковалось на учениях Черноморского флота летом 1853 года, когда корабли двумя колоннами, с фрегатами позади, «атаковывали» Севастополь. Намереваясь уничтожить противника, вице-адмирал предполагал из колонн одновременно развернуть веером все корабли и поставить их на шпринге в 300–400 метрах от вражеской боевой линии, на расстоянии эффективного огня всех калибров орудий, в том числе и наиболее мощных, еще не опробованных в бою бомбических пушек.
Бомбические пушки, предназначенные для стрельбы не только ядрами, но и разрывными снарядами (бомбами), составляли значительную часть артиллерии русских кораблей, особенно трехдечных. В Российском флоте подобные орудия, единороги, появились еще в XVIII веке, значительно раньше, чем в других флотах. 68-фунтовые пушки Черноморский флот получил вместе с заказанными в Англии пароходами; затем на отечественных заводах было налажено производство своих аналогичных орудий. По инициативе В. А. Корнилова они с 40-х годов вошли в состав вооружения нижних деков новых линейных кораблей. Наряду с ними на вооружении сохранялись и единороги. В Синопском сражении орудиям, стреляющим разрывными снарядами, предстояло пройти первую массовую проверку.
Большинство артиллерии русских кораблей составляли 36-фунтовые пушки и пушкокаронады; первые предназначались для стрельбы на дальние дистанции, и их устанавливали на нижних палубах, а пушкокаронады, более короткие и легкие, стояли на второй, третьей палубах линейных кораблей и предназначались для ближнего боя. На ближней дистанции эффективны были и 24-фунтовые, и меньшего калибра пушки, стоявшие на открытых палубах.
Бортовой залп 6 российских линейных кораблей из 312 пушек весил 5627 кг против 2706 кг из 262 корабельных и береговых турецких орудий. Еще большее превосходство наблюдалось в тяжелой артиллерии: 44 бомбических и 206 36-фунтовых пушек против 5 бомбических на берегу и «Таифе» и 80 32-фунтовых 3 фрегатов и корвета Осман-паши. Англичане признавали превосходство русских 36-фунтовых пушек над британскими 30-фунтовыми. Пушки этих калибров могли разрушать корпуса кораблей; меньшие годились преимущественно для стрельбы по рангоуту, такелажу и уничтожения экипажей на открытых палубах.
Русская артиллерия располагала всеми привычными на тот период времени видами боеприпасов: бомбами, гранатами, картечью, брандскугелями, ядрами; эти снаряды были использованы на разных этапах сражения.
Русские моряки, работавшие у орудий, в большинстве обслуживали и паруса, отдавая этому делу больше времени благодаря продолжительным плаваниям; артиллерийские учения были значительно реже парусных и носили вынужденно более условный характер. Важнейшим критерием при обучении являлась быстрота заряжания и пальбы; меткостью занимались меньше. Примитивные прицелы даже при небольшой качке давали разнообразные результаты. Об этом говорят, в частности, учения Черноморского флота в октябре 1852 года, когда корабли и фрегаты стреляли в мишень (щит длиной 6 и высотой 4 метра), за которой возвышался вал длиной 30 и высотой 10 метров: даже в вал не попали 40 из 84 ядер с «Ростислава» (47 процентов), 32 из 124 ядер с «Парижа» (26 процентов), 5 из 52 с «Кулевчи» (10 процентов), 40 из 132 с «Кагула» (30 процентов); стрельба производилась с 800–600 метров. На меньших дистанциях, до 500–600 метров, несовершенство наводки не играло, как считали, большой роли. Избранная Нахимовым дистанция обещала высокую эффективность всех видов орудий и снарядов.
В 10 часов утра 17 ноября на борту флагманского корабля «Императрица Мария» П. С. Нахимов собрал на совет младшего флагмана и командиров кораблей, которые получили диспозицию и приказ на сражение. Приказ Нахимова гласил:
«Располагая при первом удобном случае атаковать неприятеля, стоящего в Синопе, в числе 7 фрегатов, 2 корветов, 1 шлюпа, 2 пароходов и 2 транспортов, я составил диспозицию для атаки их и прошу командиров стать по оной на якорь и иметь в виду следующее:
1. При входе на рейд бросать лоты, ибо может случиться, что неприятель перейдет на мелководие, и тогда стать на возможном близком от него расстоянии, но на глубине не менее 10 сажен.
2. Иметь шпринги на оба якоря и, если при нападении на неприятеля будет ветер N, самый благоприятный, тогда, вытравив цепи 60 сажен, иметь столько же и шпрингу, предварительно заложенного на битенге. Идя же на фордевинд при ветре О или ONO, во избежание бросания якоря, с кормы становиться также на шпринг, имея его 30 сажен, и когда цепь, вытравленная до 60 сажен, дернет, то вытравить еще 10 сажен; в этом случае цепь ослабнет, а корабли будут стоять кормою к ветру на кабельтове. Вообще со шпрингом быть крайне осмотрительными, ибо он часто остается недействительным от малейшего невнимания и промедления времени.
3. Перед входом в Синопский залив, если позволит погода, для сбережения гребных судов на рострах я сделаю сигнал спустить их на воду, тогда держать их у борта на противулежащей стороне неприятеля, имея на одном из них на всякий случай кабельтов и верп.
4. При атаке иметь осторожность, не палить даром по тем из судов, кои спустят флаги; посылать же для овладения ими не иначе как по сигналу адмирала, стараясь лучше употребить время для поражения противящихся судов или батарей, которые, без сомнения, не перестанут палить, если с неприятельскими судами дело и было бы кончено.
5. Ныне же осмотреть заклепки у цепей на случай надобности расклепать их.
6. Открывать огонь по неприятелю по второму адмиральскому выстрелу, если перед тем со стороны неприятеля не будет никакого сопротивления нашему на них наступлению; в противном случае, палить, как кому возможно, соображаясь с расстоянием до неприятельских судов.
7. Став на якорь и уладив шпринг, первые выстрелы должны быть прицельные с особенным вниманием, и тогда заметить положение пушечного клина на подушке мелом для того, что после в дыму не будет видно неприятеля, и для поддержания быстрого батального огня он должен быть направлен по тому же положению орудия, как и при первых выстрелах.
8. Атакуя неприятеля на якоре, хорошо иметь, как и под парусами, одного офицера на грот-марсе или салинге для наблюдения при батальном огне за направлением своих выстрелов, и буде они не достигают своей цели, офицер сообщает о том на шканцы для направления шпринга.
9. Фрегатам „Кагул“ и „Кулевчи“ во время действия остаться под парусами для наблюдения за неприятельскими пароходами, которые, без сомнения, вступят под пары и будут вредить нашим судам по выбору своему.
10. Завязав дело с неприятельскими судами, стараться по возможности не вредить консульским домам, на которых будут подняты национальные их флаги.
В заключение я выскажу свою мысль, что все предварительные наставления при переменившихся обстоятельствах могут затруднить командира, знающего свое дело, и потому я предоставляю каждому совершенно независимо действовать по усмотрению своему, но непременно исполнить свой долг. Государь Император и Россия ожидают славных подвигов от Черноморского флота. От нас зависит оправдать ожидания.
Вице-адмирал Нахимов».