Осман-паша, сообщив о появлении русских в Константинополь (причем он преувеличил в своем донесении силы Нахимова в три раза), остался вместе со своими судами на рейде. В Константинополе же решили, что под прикрытием береговых батарей турецкая эскадра будет чувствовать себя в безопасности, а погода сейчас все равно не позволит послать подкрепление из Константинополя. Кроме того, турецкое командование было уверено, что ввиду союзных флотов, находящихся в Проливах, русские не осмелятся напасть на эскадру в Синопе.
До Синопского сражения в европейской военно-морской науке господствовала мысль о неприступности береговых укреплений противника без численного превосходства в корабельной артиллерии. Именно потому Нахимов не втягивался в сражение, дожидаясь подкреплений
16 ноября подошли шесть линейных кораблей и два фрегата во главе с адмиралом Ф.М. Новосильским. Нахимов решил, что ждать более нельзя. 17 ноября 1853 г. он отдал приказ атаковать противника.
В приказе Нахимов подробно расписал план будущего сражения и закончил его следующими словами: «В заключение я выскажу свою мысль, что все предварительные наставления, при переменившихся обстоятельствах, могут затруднить командира, знающего свое дело, и поэтому я предоставляю каждому совершенно независимо действовать по усмотрению своему, но непременно исполнить свой долг».
Сам он так и собирался поступить, с давних времен считая, что и в морском деле «близкое расстояние от неприятеля и взаимная помощь друг друга есть лучшая тактика».
План предстоящего сражения, разработанный Нахимовым, был проникнут решительностью и активностью. Им предусматривалось, что корабли должны прорываться на вражеский рейд в строю двух кильватерных колонн; построение эскадры в этот строй уменьшало время прохождения кораблей под огнем неприятельских судов и батарей, а также облегчало развертывание эскадры в боевой порядок при постановке на якорь. Нахимовым была тщательно разработана диспозиция эскадры во время боя, даны четкие указания о приготовлении к сражению, постановке кораблей на якорь, ведении артиллерийского огня, выборе целей, выделении фрегатов для наблюдения за пароходами. Командующий эскадрой учел такие преимущества противника, как наличие паровых судов и сильных береговых батарей, отличные условия его базирования и др.
Будучи уверен в высоком боевом мастерстве черноморских моряков, в их умении до конца использовать артиллерийские средства кораблей, командующий эскадрой не предусматривал жесткой регламентации, а, наоборот, поощрял личный состав на самостоятельные инициативные действия.
Утром 18 ноября двумя колоннами русская эскадра вошла в Синопскую бухту. Последний приказ Нахимова гласил: «Россия ожидает славных подвигов от Черноморского флота; от нас зависит оправдать ожидания». Правую колонну возглавлял сам Нахимов, находившийся на линейном корабле «Императрица Мария», левую – Новосильский, находившийся на «Париже».
Осман-паша упустил момент для нанесения удара по подходившим на короткую дистанцию русским судам. Но еще до схождения противников друг с другом в 12 часов 28 минут раздался первый пушечный выстрел с флагманского корабля «Ауни-Аллах». Затем начали стрелять и другие турецкие суда и береговые батареи.
Несмотря на повреждения, нанесенные неприятельским огнем, Нахимов не отвечал на него до тех пор, пока его эскадра не стала на шпринг (якорь), развернувшись бортом к противнику. Ситуация во многом напоминала сражение при Наварине, где, однако, береговые батареи принимали участие лишь на самом начальном периоде – при входе в бухту союзного флота. При Синопе русским кораблям на протяжении всего сражения пришлось драться как с кораблями, так и с береговыми батареями противника.
Русская эскадра вошла в Синоп, имея 716 корабельных орудий против 472 турецких. Но у османов были береговые батареи и возможность свезти часть орудий с кораблей на берег (ибо Осман-паша расположил свои корабли одним бортом ко входу в бухту, что давало возможность орудия другого борта расположить на берегу). Турецкие корабли находились под защитой береговых орудий, расположившись вогнутой дугой, повторяя очертания набережной.
Нахимов вел эскадру двумя колоннами, сам будучи на переднем корабле со стороны, ближней к флоту неприятеля и его береговым батареям (сам Нахимов к концу боя будет весь в крови – лицо, мундир, а его любимое пальто, которое он перед боем повесит рядом с собой на гвоздь, будет все изодрано турецким ядром).