Отсутствие дозора, слабый артиллерийский огонь с берега привели командующего флотом к выводу, что противник не способен оказать серьезного противодействия удару крупными кораблями. Несмотря на возражения командующего эскадрой, Военный совет приказал командиру бригады крейсеров контр-адмиралу Н.Е. Басистому в ночь на 3 августа обстрелять порт Феодосию и причалы Двуякорной бухты в целях уничтожения сосредоточившихся в них плавучих средств. Для обеспечения надежной обсервации кораблей в районе Феодосии туда направлялась подводная лодка М-62. Предварительный удар по порту должна была нанести бомбардировочная авиация флота.
В 17:38 2 августа крейсер «Молотов» (флаг комбрига контр-адмирала Н.Е. Басистого) и лидер «Харьков» вышли из Туапсе к Феодосии. Вскоре после выхода в море корабли, идущие курсом на запад, обнаружила воздушная разведка противника. Через 28 минут после обнаружения воздушным разведчиком отряд в 18:05 лег на ложный курс к Новороссийску. Но уже в 18:22, когда самолет-разведчик скрылся, корабли опять повернули на Феодосию.
В 18:50 вновь появился разведывательный самолет, и до 21 часа с расстояния 15–20 км вел непрерывное наблюдение за движением отряда. Корабли снова лег на ложный курс, показывая движение на Новороссийск, но только в 19:20, то есть через полчаса после повторного обнаружения. С 19:30 корабли шли курсом 320°, оставляя Новороссийск справа на траверзе. Естественно подобное «грубое» ложное маневрирование немцев в заблуждение не ввело. На основании данных самолета-разведчика Ju-88D, начали готовить к вылету последнее оставшееся на Черном море торпедоносное соединение — эскадрилью 6./KG 26, располагавшую к тому времени десятью исправными Не-111. Перед подходом отряда к Феодосии город дважды подвергался ударам наших бомбардировщиков. В общей сложности по нему работали пять Ил-4, семь СБ и шестнадцать МБР-2.
В 00:20 3 августа корабли, подходя к границе сектора видимости огня подводной лодки, уверенности в своем месте не имели, а с его обнаружением эта неуверенность еще более возросла, поскольку огонь находился совсем не по ожидаемому пеленгу[60]
. Продолжая уточнять место, командир бригады отдал приказание лидеру обстрелять Двуякорную бухту. В 00:59 «Харьков» открыл огонь по причалам и вел его в течение 5 минут, израсходовав 59 130-мм снарядов. Тем временем береговые батареи противника открыли огонь по крейсеру, который до часу ночи продолжал уточнять свое место для открытия огня по Феодосии. Одновременно корабли, освещенные ракетами с самолета, атаковали итальянские торпедные катера MAS-568 и MAS-573.Встретив противодействие и убедившись, что, во-первых, свое место крейсер знает с точностью 3–5 кб, а во-вторых, лежать в течение десятка минут на постоянном курсе ему все равно не дадут, командир бригады отказался от обстрела Феодосии и в 01:12 дал сигнал отхода на юг со скоростью 28 узлов. По-видимому, решение было совершенно правильным. О том, с какой точностью крейсер знал свое место, косвенно говорит тот факт, что в отчете ни разу не указывается дистанция до берега, и только однажды в журнале боевых действий отмечено:
Ночь выдалась лунная, видимость по лунной дорожке составляла 30–40 кб. Буквально через несколько минут после начала отхода, в 1:20, началась первая атака торпедоносцев. В это же время в атаку выходили итальянские торпедные катера. В 1:27 «Молотов», неожиданно для находящихся в боевой рубке, потерял управление, началась сильная вибрация, скорость корабля стала падать, с оглушительным ревом из носовой трубы вырвалось облако пара — сработал предохранительный клапан носового эшелона главной энергетической установки. Прежде всего попытались перейти на аварийное управление рулем из румпельного отделения, но оно не отвечало на все запросы. Посланный рассыльный огорошил всех тем, что… кормы по 262 шпангоут вместе с румпельным отделением нет. Из-за стрельбы собственной зенитной артиллерии в боевой рубке никто не услышал и не почувствовал попадания авиационной торпеды в корму с правого борта.