В день лунного затмения Макаров решил атаковать турок на Сухумском рейде. 11 августа 1877 года в темноте «Константин» скрытно подошел к Сухуми, спустил четыре минных катера и те направились в бухту, поджидая начала затмения. Наконец диск луны покрылся тенью. Катера устремились в атаку на лучший турецкий броненосец «Шевкет». В это время на берегу вспыхнул сильный пожар и осветил бухту. Турки открыли бешеный оружейный огонь, а потом начали стрелять из пушек. Осыпаемые градом пуль и картечи, катера упрямо шли к броненосцу. Первым бросился в атаку катер «Синоп». Раздался страшный взрыв, к небу взвился огромный столб воды, перемешанной с углем. Броненосец заколыхался и стал крениться на правый борт. В отчаянии метались на его борту турки. Многие бросались в воду. Броненосец до конца войны вышел из строя.
В сентябре С. Макарова произвели в капитан-лейтенанты.
После набега на Сухумский рейд и успешной атаки самодвижущимися минами-торпедами турецкого броненосца «Шевкет» Макаров в конце войны повторно атаковал турок на рейде Батуми. В ночь с 13 на 14 января 1878 года двумя торпедами с минных катеров был потоплен турецкий сторожевой корабль «Интибах». Сильнейший взрыв, гигантская стена воды на мгновение заслонили от русских моряков корабль противника. Когда завеса рассеялась, на поверхности плавали только обломки и случайно спасшиеся турки...
Макаров досрочно получает чин капитана 2-го ранга. На его мундире два новых ордена, Святого Георгия IV степени и Святого Станислава II степени.
Победоносное окончание русско-турецкой войны принесло освобождение болгарскому народу от пятивекового османского ига...
В 1879 году С. Макаров возвращается на Балтику. Он назначается командиром отряда миноносок, но вскоре приказ был отменен.
Генерал Скобелев, опытный колонизатор, жестокий по натуре, познакомился с Макаровым во время Русско-турецкой войны. Теперь Скобелеву поручили Ахал-Текинскую операцию, чтобы России утвердиться в Средней Азии.
Без помощи морем успеха не достичь, и Скобелев попросил назначить заведовать морской частью С. Макарова. Со своими задачами Макаров успешно справился и был произведен в капитаны 1-го ранга.