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: