Расчет на тактическую внезапность оправдал себя лишь в самой минимальной степени, поскольку в течение одного часа после начала в шесть часов утра русской атаки английских позиций три четверти британской армии сумело сосредоточиться для встречного сражения. Тем не менее в течение четырех часов русские, вновь и вновь возобновляя атаки, медленно, но верно выколачивали британцев с их позиций. Погибшего во главе своих войск генерал Соймонова упрекали в том, что он пошел по левой, а не по правой стороне Килен-балки, сузив фронт атаки, но в таком случае его войска попадали бы под огонь осадных батарей, а оба русских отряда легко могли оказаться разрозненными. Теснота не позволяла ввести в действие 16 батальонов генерала О. П. Жабокритского, задействованных частично только в одиннадцатом часу для прикрытия общего отступления. На исходе четвертого часа сражения, когда один за другим выбывали из строя британские генералы, англичане вели «солдатскую битву»: старшие начальники уже утрачивали руководство сражением. Все британские резервы были задействованы. От неминуемого поражения в Инкерманском сражении англичан спасли французы, подобно тому, как пруссаки спасли их от разгрома при Ватерлоо 18 июня 1815 г. Стремительная контратака войск дивизии генерала П. Ф. Воске восстановила поколебленный союзный фронт. Историки единодушно упрекают командира стоявшего на Федюхиных высотах 20-тыс. отряда генерала П. Д. Горчакова, что в этот момент он не атаковал позиции французов на участке у Воронцовской дороги, откуда Воске снимал части для контрудара по войскам генерала Павлова. Но атака укрепленного, отвесно нависающего гребня Сапун-горы, высотою более 100 м, защищаемого батареями 30-фунтовых морских орудий, могла только захлебнуться в крови. Видя, как на ладони, все движения 16-ти батальонов генерала Горчакова и П. П. Липранди, Воске мог оставить для заслона самый минимум войск. Имевшая успех вылазка 4-тыс. отряда генерала И. Д. Тимофеева имела лишь частное значение. Около одиннадцати часов командовавший русскими войсками в сражении на Килен-балочном плато командир 4-го корпуса генерала П. А. Данненберг, считая шансы на прорыв неприятельских боевых порядков исчерпанными, отдал приказ об общем отступлении. В течении двух-трех часов русские отошли на исходные позиции. По «Описанию обороны г. Севастополя» под редакцией генерала Э. И. Тотлебена потери русских убитыми и ранеными простирались до 11 тыс. чел. Англичане и французы показали менее 4,5 тыс. выбывших из строя. Общая тенденция союзников, особенно англичан, во время войны с Россией занижать потери, как и численность сражавшихся войск, хорошо известна. Обычно везде подчеркивается высокая эффективность штуцерного огня английской пехоты, использовавшей винтовки, стрелявшие пулями системы Минье. Но Крымская война не знает ни одного случая, когда шедшая на штык в колоннах к атаке русская пехота была бы остановлена ружейным огнем. На союзников это производило, как минимум, не меньшее впечатление (знаменитое «русские – автоматы»), чем на русских возможности их стрелкового оружия. «Несмотря на продолжительность срока службы и строгое обращение, может быть именно вследствие этих условий и сложного устава, военное развитие солдат было вообще неполно, – писал о русской армии в 1840-е гг. капитан Г. фон Мольтке, будущий знаменитый начальник прусско-германского Большого Генерального штаба. – Все движения исполнялись машинально и ограничивались известными формами, обусловленными смотровыми соображениями. Зато при всех сомкнутых движениях можно было всегда рассчитывать на порядок, равно как на непоколебимое спокойствие и стойкость пехоты в принятых раз построениях»