К началу сражения русская эскадра состояла из 9 линейных кораблей, 3 фрегатов и 18 вспомогательных судов с общим вооружением около 740 орудий. Турецкий флот, которым командовал Ибрагим Хасан-паша, насчитывал 16 линейных кораблей, 6 фрегатов и около 50 вспомогательных судов с общим числом орудий свыше 1400. Таким образом, неприятельский флот имел двойное численное превосходство в силах. Он был построен в две дугообразные линии. В первой линии находилось 10 линейных кораблей, во второй — 6 линейных кораблей и 6 фрегатов. Вспомогательные суда стояли за второй линией. Построение турецкого флота было чрезвычайно тесным, полностью могли использовать свою артиллерию только суда первой линии.
Правильно оценив обстановку, в частности слабые стороны боевого построения турецкого флота, адмирал Г.А. Спиридов предложил следующий план атаки. Линейные корабли, построенные в строй кильватера, пользуясь наветренным положением, должны были под прямым углом подойти к противнику и нанести удар по авангарду и части центра первой линии. После уничтожения кораблей первой линии удар предназначался по кораблям второй линии. Таким образом, план атаки, предложенный Спиридовым, был основан на принципах, не имеющих ничего общего с линейной тактикой западноевропейских флотов. Вместо равномерного распределения сил по всей линии Спиридов предложил сосредоточить все корабли русской эскадры против части сил противника. Это дало возможность русским уравнять свои силы с численно превосходящим турецким флотом на направлении главного удара. Вместе с тем выполнение этого плана было связано с известным риском, заключавшимся в том, что при подходе к противнику под прямым углом головной корабль русской эскадры до выхода на дистанцию артиллерийского залпа попадал под продольный огонь всей линии неприятельского флота. Однако адмирал Спиридов, учитывая высокую подготовку русских и слабую выучку турок, считал, что неприятельский флот не сможет причинить серьезного вреда русской эскадре в момент ее сближения.