Уинтер, со своей стороны, добавляет, что напал на правый фланг неприятеля: «Мы бросились атаковать их правое крыло и не стреляли, пока не приблизились к ним на шестьдесят шагов, и некоторые из наших кораблей последовали за мной. Указанное крыло, видя это нападение, быстро скрылось среди своих кораблей, и четверо из них связались между собой».
Исходя из данных различных источников, можно предположить, что примерно в семь часов утра, увидев приближающиеся английские корабли, Медина-Сидония снялся с якоря и двинулся в подветренную сторону. Дрейк тут же бросился за ним в погоню. Когда «Ривендж» приблизился, «Сан-Мартин» сменил галс и приготовился дать ему отпор. Английский корабль выстрелил из носового орудия, сделал поворот через фордевинд и произвел бортовой залп. Затем, получив в ответ несколько пробоин, «Ривендж» переместился в северо-восточном направлении, а его место занял галеон «Виктори» Хокинса. Между тем часть судов армады с помощью буксирных пинасов и шлюпок развернулась и стала медленно приближаться к своему флагману. Около девяти часов утра в сражение вступил «Вангард» Уинтера. К этому времени оба флота находились уже на траверзе Гравелина. Армада выстроилась полумесяцем, причем, по свидетельству Уинтера, «Сан-Мартин», «Сан-Маркос», «Сан-Хуан» и еще два галеона заняли позицию в центре; на левом и правом флангах сражались «галеасы, португальские боевые суда и другие крепкие корабли — по шестнадцать с каждой стороны». Всего в Гравелинском сражении могли активно участвовать до тридцати испанских и сорока английских кораблей.
Согласно испанским данным, на левом крыле армады первоначально находились корабли Рекальде и его заместителя Педро де Вальдеса, а на правом — корабли Алонсо де Лейвы и Окендо. Но в разгар боя этот строй был нарушен, и проследить маневры отдельных кораблей уже не представляется возможным. Часть судов армады — та, что была отнесена в подветренную сторону, — вообще не участвовала в баталии; их команды все это время прилагали усилия к тому, чтобы избежать встречи с опасными мелями в районе Дюнкерка.
Англичане во время сражения основной расчет по-прежнему делали на быстроходность своих судов и артиллерию, тогда как испанцы тщетно пытались взять их на абордаж. В отчете Филиппу II герцог Медина-Сидония отмечал: «„Сан-Хуан“ и „Мария“ совсем было сблизились с неприятелем, но не могли с ним сцепиться: он бил в нас из своих пушек, а наши солдаты защищались с помощью аркебуз и мушкетов».
На первом этапе сражения англичанам удалось отрезать португальский галеон «Сан-Фелипе» от остальных судов армады и окружить его. Другой португальский галеон, «Сан-Матео», попытался помочь ему, но был атакован одной из английских эскадр. К тому моменту, когда Рекальде с несколькими другими кораблями смог прийти им на помощь, оба галеона были буквально изрешечены английскими ядрами и едва держались на плаву: их такелаж и паруса были порваны. Позже англичанам удалось во второй раз отрезать упомянутые галеоны от прочих кораблей. Вместе с ними в окружение попали судно «Нуэстра Сеньора де Бегонья» из состава кастильской эскадры и левантиец «Сан-Хуан де Сисилья». Все они безжалостно расстреливались английской артиллерией и мушкетерами, неся огромные людские потери. Вода через пробоины вливалась в трюмы разбитых кораблей, так что матросы, работавшие на помпах, падали с ног от усталости. Командир «Сан-Фелипе» Франсиско де Толедо, размахивая абордажными крючьями, призывал врага подойти поближе. В ответ ему предлагали сдаться. Кто-то из англичан, укрывшись на грот-марсе, кричал испанцам:
— Вы отличные солдаты! Сдавайтесь на почетных условиях!
Но, как сообщает один из испанских очевидцев, «единственным ответом ему было ядро, которое сразило его на глазах у всех. После этого враги отошли, а наши солдаты кричали им, что они трусы, и грубыми словами упрекали их в отсутствии смелости, призывая вернуться назад и драться…»
Практически все источники говорят о том, что испанские солдаты и офицеры сражались мужественно, с завидной стойкостью. По словам отца Кальдерона, канониры «не отходили от пушек даже для принятия скудной пищи».