Понимая, что по корпусу стрелять бесполезно, Казарский приказал бить по рангоуту и парусам. Удачным выстрелом удалось перебить бейфут грот-марса-рея 110-пушечного корабля, у которого сразу же марсель и брамсель заполоскали и беспомощно повисли. Благодаря этому попаданию турецкий корабль несколько отстал, а затем привелся к ветру для устранения повреждений. В отчаянии турецкий командир вдогонку бригу дал полный залп и сбил со станка одну из пушек. Снова появились новые убитые и раненые. Командир «Реал-бея» уже не решался подставлять свой борт бригу: он зашел в корму, посылая все новые и новые залпы в сторону брига. Каким-то чудом Казарскому удалось развернуть бриг и дать удачный залп всем бортом. Получив повреждения в парусах, и этот корабль лег в дрейф. «Меркурий» же, подняв все паруса, начал удаляться от неприятеля.
В ходе этого беспрецедентного в морской истории боя, продолжавшегося более трех часов, бриг получил 22 пробоины в корпусе и массу повреждений в рангоуте, такелаже и парусах, все гребные суда были разбиты в щепки. Палуба брига была завалена осколками и обломками. Четыре человека были убиты, а восемь получили ранения. Сам командир получил контузию головы, но, несмотря на это, продолжал руководить боем до победного конца.
Сохранилась запись турецкого штурмана об этом бое: «Во вторник с рассветом, приближаясь к Босфору, мы приметили три русских судна. Мы погнались за ними, но догнать могли только один бриг. Корабль капудан-паши и наш открыли тогда сильный огонь… Неслыханное дело! Мы не могли заставить его сдаться. Он дрался, отступая и маневрируя по всем правилам морской науки так искусно, что стыдно сказать: мы прекратили сражение, а он со славою продолжал свой путь. Во время сражения мы поняли, что капитан этого брига никогда не сдастся и скорее взорвет себя на воздух. Если чье-либо имя достойно быть начертанным золотыми литерами на храме славы, то это имя капитана этого брига. Он называется капитан-лейтенант Казарский, а бриг — „Меркурий“. С 20-ю пушками не более он дрался против 220 в виду неприятельскаго флота, бывшаго у него на ветре».
Когда императору Николаю I доложили об этом бое, он распорядился наградить Казарского орденом Святого Георгия 4-й степени, произвести в чин капитана 2 ранга и присвоить звание флигель-адъютанта. Такой же орден вместе с дворянским титулом получил поручик Прокофьев. Остальные офицеры были награждены орденами Святого Владимира 4-й степени с бантом, а нижние чины — знаками отличия Военного ордена. Весь личный состав брига получил пожизненные пенсии, а дворянские гербы офицеров украсились изображением пистолета над обращенным «рогами» вниз месяцем — символом поражения турецкого флота. На гербе Казарского, кроме того, был изображен бриг «Меркурий». Об этом свидетельствуют сохранившиеся документы:
«