8 (20) ноября моряки русской эскадры увидели через перешеек мачты 4 больших судов на рейде, но вскоре шторм отогнал корабли в море и нанес значительные повреждения их рангоуту. 10 ноября Нахимов отправил в Севастополь корабли «Храбрый», «Святослав», фрегат «Кулевчи» на ремонт и пароход «Бессарабия» для пополнения запасов угля; с последним шло донесение адмирала. Трофейный пароход убыл в главную базу ранее. Оставив фрегат «Кагул» в дозоре у мыса Керемпе, Нахимов с 3 кораблями и бригом пошел к Синопу, чтобы уничтожить обнаруженную там эскадру. Но 11 ноября в Синопской бухте были обнаружены, как доносил вице-адмирал, уже 7 фрегатов, 2 корвета, шлюп, 2 больших парохода под прикрытием береговых батарей.
При легком ветре русская эскадра приблизилась к турецкой на две мили, вызвав беспокойство: пароходы развели пары и вышли вперед, но затем вернулись. На турецкой эскадре был виден обмен сигналов, затем в качестве предупреждения навстречу русским полетело ядро. Нахимов дал сигнал «Снять неприятельскую позицию и взять курс в море». Старший штурман эскадры И. Некрасов, пользуясь подробной картой Манганари, нанес положение турецких судов и батарей. При этом были замечены новые батареи, но из-за значительного расстояния один из корветов был принят за шлюп и обнаружены лишь пять батарей из шести. Тем не менее результаты съемки послужили основанием для выработки плана атаки Синопа.
Немедленно нападать при сложившемся соотношении сил было неблагоразумно, ибо береговые батареи давали туркам явный перевес. Следовало надеяться либо на выход противника в море, что уравнивало силы, либо на помощь из Севастополя. Нахимов немедленно направил с бригом «Эней» донесение; он просил срочно вернуть отправленные на ремонт 2 корабля, фрегат и прислать хотя бы 2 парохода, намереваясь блокировать Синоп и после прибытия подкреплений атаковать.
В донесении Нахимов предполагал, что большая эскадра собралась в Синопе с какой-то целью. Цель эта нам уже известна — высадка десанта и выгрузка оружия на Кавказское побережье для возбуждения горцев; 2 транспорта с грузами стояли в бухте. Как же все эти силы оказались в порту?
Первоначально на рейде собралась часть эскадры под флагом Гуссейн-паши; ее видели моряки Нахимова при первом приближении к Синопу. Затем присоединился «Каиди-Зефер».
Главную силу эскадры составили 5 фрегатов и корвет Осман-паши, которые вышли из Босфора в конце октября, 5 ноября были замечены, как известно, с пароходофрегата «Владимир» у Пендераклии. 7 ноября отряд Осман-паши в дождь и туман встретил у мыса Керемпе фрегат «Кагул», и 4 турецких фрегата погнались за ним; командир «Кагула», несмотря на сильный ветер, поднял все паруса и, рискуя кораблем, оторвался от преследователей. Позднее Осман-паша, спасенный моряками с «Кагула», был удивлен, что фрегат уцелел. Русский фрегат, преодолевая шторм, 10 ноября сообщил о погоне Новосильскому, крейсировавшему у Севастополя, вернулся на пост. Новосильский не принял во внимание донесение и вместо помощи Нахимову вернулся в главную базу. Тем временем турецкая эскадра в шторм, миновав корабли Нахимова, отнесенные ветром от берега, прошла в Синоп. Из-за холода при нехватке теплой одежды и питания экипажи были так изнурены, что несколько часов не могли убрать паруса; позднее Осман-паша рассказывал, что предпочел бой на якоре второму переходу по бурному морю.
Затем, в бухте находился пароходофрегат «Таиф». «Таиф» с пароходофрегатами «Фейзи-Барсри» и «Саик-Ишаде» составлял ту группу из 3 пароходов, о выходе которых из Босфора уже упоминалось. Пароходы эти под командованием Мустафа-паши обходили берега Кавказа, с них выгружали порох и свинец для черкесов и сообщали им, что 20 ноября войска из Синопа и захваченного турками поста Святого Николая высадятся в Абхазии. 9 (21) ноября три пароходофрегата с бортовым залпом 34 пуда 32 фунта из 34 орудий встретились с патрулировавшим у мыса Пицунда 44-пушечным фрегатом «Флора» (бортовой залп 15 пудов 38 фунтов из 22 орудий). Пароходы атаковали, но не смогли использовать превосходство в маневренности, ибо русский фрегат, умело управляемый командиром, отражал все попытки победить его и нанес противнику повреждения; после боя один пароход пошел на буксире другого. Между 9-м и 11-м ноября Мустафа-паша с 4 пароходами (четвертый, вероятно, присоединился из Батума) зашел в Синоп и оставил «Таиф» в распоряжении начальника парусной эскадры.