Японский флотоводец свой замысел морского сражения свел к тому, чтобы охватить голову русской эскадры и, открыв сосредоточенный артиллерийский огонь по ее флагманским кораблям, лишить ее управления. Артиллерийский удар должен был довершиться ночными атаками многочисленных миноносцев, на отряды которых возлагалась задача развить успех дневного боя.
Рожественский отдал приказ о развертывании эскадры из походного строя в боевой порядок, когда было уже поздно. Японские корабли в результате просчетов своего командующего (Того приказал своим броненосным кораблям с целью охвата головы эскадры противника последовательно поворачивать на обратный курс) оказались под огнем русских. По законам морской тактики японские корабли целую четверть часа были в опасном положении. Теперь все зависело от того, сумеет ли противник грамотно воспользоваться такой ситуацией.
Не закончив собственного маневра, Рожественский приказал открыть огонь: в 13.49 левая носовая 152-миллиметровая (3-дюймовая) башня «Князя Суворова» открыла огонь по неприятельскому флагману «Микаса», начав пристрелку. Прицел был взят хорошо, и первый снаряд боя миновал неприятельский флагман «Микасу» лишь с небольшим перелетом. Цусимское морское сражение началось.
Однако та четверть часа, которая давала явное преимущество в начале артиллерийского боя для русской эскадры, прошла незаметно в горячке начавшегося сражения. Русские снаряды, хотя и ложились кучно вокруг флагманского «Микасы» и других неприятельских эскадренных броненосцев, видимых потерь врагу не принесли. Причина крылась в следующем: русские вели стрельбу бронебойными снарядами, тогда как японцы вели огонь фугасными.
Японские броненосные корабли, завершив поворот, открыли огонь из орудий главных калибров по русским эскадренным броненосцам «Князю Суворову» и «Ослябле». Уже в самом начале сражения те оказались под сосредоточенным огнем двенадцати вражеских кораблей. Русская эскадра все еще перестраивалась, ведя огонь по японскому флагману. Но при этом большинство броненосцев не могло стрелять, не видя цели, закрытой идущими впереди своими же кораблями.
Эскадренный броненосец «Князь Суворов» сосредоточил свой огонь по флагманскому броненосцу «Микаса». Меткость русских артиллеристов была высокой. По японским данным, «флагманский корабль Того получил более 30 попаданий. На нем была повреждена внутренность передней боевой рубки, передний и задний мостики, убита и ранена прислуга одного орудия, пробиты трубы, повреждены тела орудий, разбиты казематы и пробиты палубы. В ходе сражения более ста человек экипажа флагманского корабля Соединенного флота были убиты и ранены».
Первые же минуты сражения при Цусиме показали преимущество японских снарядов. Русские орудия стреляли так называемыми «облегченными» снарядами; японские того же калибра были тяжелее и имели больший вес взрывчатого вещества. «Облегченные» снаряды стали плодом строжайшей экономии Министерства финансов России на вооружении и снаряжении императорского флота. Огневое превосходство японского флота выразилось и в другом.
Русские бронебойные снаряды не взрывались при падении в воду, и на расстоянии в несколько десятков кабельтов всплески были очень плохо видны. Их взрыватели были рассчитаны на взрыв после пробития борта внутри корабля, да и к тому же русские снаряды были начинены небольшим зарядом взрывчатого вещества. Результаты артиллерийского огня русских кораблей оказались слабо различимы еще и из-за пасмурной погоды в Цусимском проливе.
Японские снаряды фугасного действия, взрывавшиеся при ударе о воду, о легкий небронированный борт и даже корабельный такелаж, давали массу осколков и огромные клубы черного дыма. От попаданий более тяжелых вражеских фугасных снарядов возникало больше пожаров, чем от разрыва русского бронебойного. Это позволяло японским артиллеристам и командирам намного лучше противника корректировать свою стрельбу и управлять ею в морском бою.
Писатель-маринист В.И. Семенов вспоминал после Цусимского сражения: