Бои весь день шли далеко от города, и немецкая авиация сосредоточила свои усилия где-то там, на линии фронта, вечером оставив Либаву и порт в покое. Перед отправкой эскадры произвели тщательную разведку водного района силами флотской авиаразведки, подводных лодок и «малых охотников» пограничной охраны. Но кораблей противника не обнаружили, кроме одинокой подлодки, которая пыталась вести наблюдение за советскими кораблями. Вражескую подводную лодку долго преследовали и отгоняли подальше, вывалив на нее множество глубинных бомб. Потопили или нет, никто с уверенностью сказать не мог, хотя командиры двух «охотников» уверяли, что видели масляное пятно на месте взрывов.
Якоря начали поднимать перед закатом. Чтобы обмануть бдительность неприятеля, контр-адмирал Ралль приказал идти сначала курсом мористее. Чтобы потом, за пределами видимости немецких наблюдателей, развернуться и выйти на Палангу в темное время не вдоль берега, а со стороны открытого моря. В таком случае немцы до самого конца не смогут понять, что же задумала русская эскадра. Пусть сначала неприятель решит, что корабли уходят из Либавы, а потом эскадра появится в неожиданном месте. К тому же, специально распространили дезинформацию для ушей вражеских агентов, в том числе, как бы проговорившись и в радиоэфире, что главные силы Балтийского флота выходят из Либавы, чтобы атаковать немецкий порт Пиллау. «Вот пусть там немчура и паникует», — решил Юрий Федорович. Стоя на мостике флагманского линкора «Марат», он приказал эскадре начать движение.
Покинув акваторию базы, эскадра построилась в три параллельные кильватерные колонны. В центре шли оба линкора и крейсер, справа от них, прикрывая тяжелые корабли от возможного авианалета, находились эсминцы ПВО, а слева двигались новые эсминцы. Либава уже скрылась за горизонтом, когда радиолокаторы, установленные на «Якове Свердлове» и на крейсере, обнаружили вражеские самолеты, идущие со стороны Восточной Пруссии. Операторы насчитали три больших пятна целей. На всех кораблях немедленно объявили воздушную тревогу. Вскоре на фоне красного закатного солнца показались черные точки вражеских самолетов. Наблюдатели насчитали более восьмидесяти бортов. И это был крупнейший налет на эскадру, превосходивший все те, которые немцы организовывали до этого, не только по численности задействованных самолетов, но и по боевым качествам, поскольку в атаку на советские корабли впервые вылетели торпедоносцы. И каждый из них нес под фюзеляжем пару торпед. Три десятка машин «Хенкель-111» из эскадры «Крылатых львов» шли под прикрытием такого же количества «Мессершмидтов». И, кроме них, в налете участвовали больше двух десятков «лаптежников».
Как только воздушные цели удалось обнаружить, с аэродромов в окрестностях Либавы взлетели полтора десятка новых «Лаггов» и «Мигов», а также три десятка «ишачков». Все силы истребительной авиации флота, имеющиеся в наличии поблизости, были задействованы для прикрытия эскадры с воздуха. Но «сталинские соколы», как всегда, немного запаздывали. А бой кораблей с самолетами, между тем, уже начался. Зенитные орудия открыли плотный заградительный огонь. Командующий приказал линкорам увеличить ход до самого полного. Они являлись наиболее медленными в эскадре, и все остальные корабли вынуждены были ограничивать скорость своего хода их скоростью в 24 узла.
По боевому расписанию, Лебедев и Березин встали к своему зенитному пулемету. На противоположном крыле мостика у такого же ДШК появились раненые Полежаев и Степанов. Рассматривая в бинокль приближающуюся самолетную армаду, Лебедев вспомнил налеты на Кронштадт, когда немцы собирались потопить с воздуха Балтийский флот. Линкор «Марат» они тогда повредили сильно, но флот выстоял. И это при том, что корабли в тот раз стояли у причалов и в гаванях, представляя собой неподвижные цели. Сейчас же все они двигались. К тому же, на этот раз, линкоры прикрывались от авианалетов не только обычными эсминцами, но и специализированными эсминцами ПВО.
Плотный заградительный огонь семи эсминцев не дал всем торпедоносцам приблизиться к линкорам по прямой траектории. И они разлетелись по двум сторонам, вынужденные огибать эскадру и разворачиваться для новой атаки. Но, первая десятка «Хенкелей» все же сбросила торпеды прежде, чем ретироваться. И двадцать торпед рванулись в сторону кораблей. Две из них сразу утонули, одна взорвалась то ли от удара о воду, то ли от попадания снаряда с какого-то эсминца, но семнадцать спешили к целям. Корабли маневрировали, и только одна торпеда попала в эсминец «Ленин». Но взрыв корабль не потопил, лишь оторвал часть носа до первого орудия. На борту шла борьба за живучесть, эсминец не потерял способность двигаться, а его зенитная артиллерия продолжала стрелять. Оставшиеся торпеды первого залпа цели не поразили. Только последняя попала в «Марат», но и она не взорвалась.