В зимнюю стоянку 1901 года он преподает в Морском корпусе теоретическую механику и девиацию. Следующую кампанию Эссен встречает старшим офицером, а затем командиром крейсера 2-го ранга «Новик», спущенного на воду в Германии. Крейсер совершил переход на Тихий океан и вошел в состав Порт-Артурской эскадры.
Уже в первый день войны 27 января крейсер «Новик», посланный в разведку, сблизился с японцами на 17—19 кабельтовых. Эссен решил атаковать японский крейсер «Якумо» торпедами.
— Торпедная атака! — донесся с мостика твердый голос командира. — Аппараты товсь!
Когда «Новик» лег на боевой курс, торпеды выстрелили, и одна из них прошла под самой кормой «Яку-мо». В это время японцы открыли шквальный огонь по «Новику», один из 8-дюймовых снарядов разорвался на палубе. Но цель атаки была достигнута. Адмирал Того повернул эскадру на курс отхода. Эссен первым из командиров, на «самом слабом корабле, показал, что дух врага в личном составе еще не убит и что врагу не так-то просто воспользоваться своим первым успехом». За беспримерную лихую атаку превосходящего в силе противника Николай Оттович был награжден Золотой саблей с надписью: «За храбрость».
Но инициативу моряков сдерживала формула наместника адмирала Алексеева — «Беречь и не рисковать» . Положение резко изменилось с приездом 24 февраля вице-адмирала С. Макарова.
Уже через два дня «Новик» вступил в стычку с неприятелем. Утром 27 февраля миноносцы «Стерегущий» и «Решительный», возвращаясь из разведки, подверглись нападению четырех неприятельских миноносцев. «Решительный» на скорости прорвался в Порт-Артур, а «Стерегущий», потеряв ход, сражался до конца и был затоплен оставшимися в живых моряками, чтобы не быть плененным.
Едва узнав о бое «Стерегущего», Макаров появился на «Новике»: ему импонировал решительный и грамотный командир быстроходного крейсера.
— Готовы выйти в море? — первый вопрос адмирала командиру.
— Немедля, — коротко ответил Эссен.
— Снимайтесь с якоря, идем к «Стерегущему», — приказал Макаров.
Спустя мгновения, горнист играл «Тревогу», «Новик» снялся с якоря.
«Как только сигнальная станция Золотой горы донесла, что в море идет бой между нашими и японскими миноносцами, для прикрытия их вышли из гавани «Аскольд» и «Новик». «Новик» — впереди, — вспоминал В. Семенов. — Неужели адмирал сам отправился в эту «авантюру?» — вопрос живо всех интересовавший и вполне естественный.