В гребной флотилии Нассау-Зигена насчитывалось семь галер, семь дубель-шлюпок и семь плавбатарей и барказов. Нассау-Зиген выделил специальный отряд для нанесения флангового удара по главным силам противника. «Действие учинилось жестокое; турки пошли на нашу эскадру во всем порядке; наш огонь против них был также очень силен. При дальнейшем наступлении нашем огонь турок слабел, но с прибытием капудана-паши на кирлангиче опять усилился; с прибытием на наш правый фланг резерва из трех дубель-шлюпок, двух бомбард, двух галер и одной батареи огонь с нашей стороны умножился, а с турецкой стороны пришел в ослабление. Отразив нападение турецкаго флота, русский флот перешел в наступление и принудил турок отступить к Очакову». Потеряв в сражении две канонерские лодки и шебеку, турки отступили.

Об этом сражении Нассау-Зиген докладывал следующее: «Мы разбили флотилию, которой командовал капудан-паша. Отправившись сегодня утром с контр-адмиралом осматривать нашу линию, мы прибыли на правый фланг в то время, как турецкая флотилия приближалась, чтобы напасть на нашу; тогда контр-адмирал меня оставил, чтобы отдать приказания своей эскадре, и прислал мне суда, которыя я ему дал. На линии сражение сделалось очень оживленным; но прибытие остальной части моей флотилии, которую привел контр-адмирал, заставило турок отступить, мы взорвали у них три судна и преследовали их до самой их эскадры; к несчастию, ветер был противный, и наши корабли не могли ее атаковать, и так мы вынуждены были возвратиться…». Спустя несколько дней Нассау-Зиген подписал и реляцию о сражении.

Если в первом сражении действия русских носили чисто оборонительный характер, то утром 17 июня обе стороны вели активные наступательные действия. Нассау-Зиген и Поль Джонс решили упредить противника, выйдя ему навстречу. На этот раз турки выставили десять линейных кораблей, шесть фрегатов и 44 гребных судна. Сражение стало ожесточенным. Нассау-Зиген снова переиграл турецкого флагмана. Лишившись двух линейных кораблей, турки отошли. Русские захватили флаг и вымпел турецкого флагмана.

Все участники этого сражения получили медали на голубой ленте. На одной стороне медали было изображение Екатерины II, а на другой — надпись: «За храбрость в водах Очаковских». Контр-адмирал Нассау-Зиген получил орден Святого Георгия Победоносца 2-й степени, а капитан 2 ранга Федор Ахматов, капитан-лейтенанты Григорий Тимченко, Кузнецов, Тимофей Перский, Иван Поскочин, Николай Войнович, Федор Лелли, Андрей Башуцкий, Иван Быдрин и лейтенант Семен Мякинин — ордена Святого Георгия 4-й степени (за храбрость).

Фрегат «Николай» под командованием капитан-лейтенанта Петра Данилова принудил к сдаче 64-пушечный неприятельский корабль. Но Нассау-Зигену не понравилось, что турецкий корабль пленен не его галерой, а фрегатом Поля Джонса. Он приказал открыть огонь по уже спустившему флаг кораблю. Это привело турок в такое отчаяние, что они решили умереть, но не сдаться. Перестрелка снова приобрела упорный характер. Сидевший на мели другой турецкий корабль также открыл ураганный огонь. Оба фрегата пришлось сжечь.

Потеряв инициативу, турки в конце концов решили уйти из Днепровского лимана. В ночь на 18 июня они стали сниматься с якоря. Их маневр заметили с батарей Кинбурнской косы и, не теряя времени, открыли прицельный огонь. Уклоняясь от ядер, некоторые турецкие суда сели на мель. На рассвете турецкий флот атаковала Лиманская флотилия Нассау-Зигена. Атака была настолько неожиданной, что турки не успели построиться в боевые порядки. Четыре часа гремела канонада. Турки потеряли пять линейных кораблей, два фрегата, две шебеки, бомбардирский корабль, галеру и транспортное судно. Один 50-пушечный корабль попал в плен. В составе Черноморского флота он плавал под названием «Леонтий Мученик». Остальные суда спаслись бегством. Турки потеряли около шести тысяч человек, а почти две тысячи были пленены. На русской эскадре 67 человек получили ранения, 18 погибли. За это сражение Екатерина II произвела Нассау-Зигена в вице-адмиралы.

В письме к Нассау-Зигену Александр Васильевич Суворов писал следующее: «Ура! Какая слава Вам, блистательный принц! Завтра у меня благодарственный молебен».

Об этих событиях командующий сухопутными войсками галерной эскадры Николай Корсаков с борта корабля «Владимир» писал основателю Одессы Иосифу Михайловичу Дерибасу: «Я буду стараться исполнить все, о чем вы ко мне писать изволите, не взирая ни на какие личные неудовольствия.

После вашего отсутствия мы два раза прогнали неприятеля и сожгли у него семь кораблей и фрегатов, взяли два, получили до 1200 пленных с малою с нашей стороны потерею; остальныя их большия суда выжили все из Лимана. Брат ваш поступал с отменным мужеством; вчерашний день он с галерою атаковал корабль и взошел на него первый, а сегодня он со своим судном дрался против пяти кораблей, в разстоянии пистолетного выстрела, при чем и получил рану пулею в левую руку и контузию в ляшку, однакож обе не опасныя; храбрые люди все ему завидуют. Я почитаю себе особливым долгом свидетельствовать перед всеми его неустрашимость и искусство, дай Боже, чтоб ему отдали всю справедливость. 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».

Панайоти Алексиано в 1769 году в Ливорно был принят волонтером на службу в русский флот. За храбрость в Чесменском сражении был произведен в лейтенанты и назначен командиром фрегата «Святой Павел». В сражении уже в чине капитана 1 ранга Алексиано командовал линейным кораблем «Владимир», на борту которого в том же году и скончался.

В ведомости, приложенной к реляции от 21 июня, приводилось число взятых в плен и потопленных турецких судов:

«7 июня.

1 бомбардирское судно с одною мортирою и двумя пушками.

1 канонерское с двумя пушками.

1 шебека.

17 июня.

1 корабль капитан-пашинский о 64 пушках.

1 корабль линейный, также о 64 пушках.

18 июня.

2 корабля линейных, каждый о 60 пушках.

3 корабля, от 40 до 50 орудий на каждом.

Действием батареи кинбурнской на косе поставленной и судами гребными потоплено:

1 корабль бомбардирский.

2 фрегата, каждый о 34 пушках.

2 шебеки, с 28 пушками на каждой.

1 галера.

1 транспортное судно.

В плен взят один корабль о 54 пушках, который годен к исправлению и вооружению в ранг 60-ти пушечных кораблей».

По случаю побед на море в адрес Нассау-Зигена курьезное письмо направил Суворов, высказавший свой взгляд на составление реляций об одержанных победах: «Ахиллес был возвеличен Гомером, Александр — Квинтом Картиусом, худший из историков Вольтер не отдал должного Карлу XII, а Вы самому себе причиняете еще больше зла. Ваша реляция совершенно не дает представления, это сухая записка, без тонкости, большинство лиц изображены без жизни. Ошибки парусного господина (имеется в виду турецкого адмирала. — В.Д.) указаны без всякого смягчения. Унижая врагов, Вы тем самым сами себя унижаете. Что еще надо? Россия никогда еще не выигрывала такого боя, Вы — ее слава! Не считая Оранского Дома, Вы соперничаете с Морицом (Морис Нассау служил в голландском флоте. — В.Д.). Я не придираюсь, я говорю правду. Начать надо было так: отдав приказания, я двинулся вперед. Как только занялась заря, бросился в атаку… где-нибудь в середине: их лучшие корабли преданы огню, густой дым восходит к облакам… и в конце: Лиман свободен, берега вне опасности, остатки неприятельских кораблей скованы моим гребным флотом.

Реляция, письмо, записка действует каждый со своей стороны дабы возвеличить. Довольно, принц. Вы великий человек, но плохой художник. Не сердитесь».

Гребные суда прижались к Очаковской крепости. Через четыре дня турки все же попытались их высвободить, но были отбиты береговыми батареями. 1 июля Нассау-Зиген в восьмичасовом сражении уничтожил два фрегата, четыре галеры и три мелких судна. В плен были взяты галера «Макроплея» и три мелких судна.