Эскадра должна была сражаться в строе кильватера и все время сохранять этот строй. За эскадрой держалось два небольших судна; на одном из них находился адмирал виконт Кабаяма, собиравшийся в поездку для производства инспекторских смотров. Вооружение судов состояло из 120 пушек Канэ, Круппа и Армстронга, среди которых имелось 15 орудий крупного калибра; патроны скорострельных пушек были уже снаряжены бездымным порохом; недостатка в боевых припасах не ощущалось.

Ито дал своему флоту очень хорошую подготовку; командиров он обучил управлению, заставляя их маневрировать на паровых шлюпках. Сигнализация была поставлена великолепно. Офицеры были знакомы с новейшими тактическими взглядами и очень хорошо подготовлены. Управление флотом Ито не выпускал из своих рук, хотя и предоставлял известную свободу действий отдельным дивизиям. План его сводился к тому, чтобы разбить противника в артиллерийском бою на дальних дистанциях, и только в случае необходимости сойтись на близкие дистанции для одержания окончательной победы. Ито сделал только дну ошибку – не захотел расстаться с двумя устаревшими кораблями, имевшими не особенно сильное вооружение и значительно меньший ход (11-12 узлов), чем другие суда.

В medicalbooks.ru 10 часов утра 17 сентября адмиралу Тину доложили о появлении на юге дымков неприятельского флота. Он немедленно снялся с якоря с 10 судами своей эскадры и пошел навстречу противнику. Японцы заметили его приближение только в 11:30.

Несмотря на то, что Тин держал эскадренный ход всего 5-6 узлов, оба фланга отстали, так что китайский флот фактически шел в строе полумесяца, имея в середине оба броненосца. Вспомогательный отряд вышел позже. При появлении противника Ито немедленно дал сигнал «команда имеет время обедать» между тем как китайцы в этот день остались совсем без обеда. Ито приближался к противнику, имея впереди себя летучую эскадру; главные силы шли в строе кильватера. Сейчас же после полудня он дал сигнал «приготовиться к бою». В этот момент оба флота находились на северо-восток от Хаянгтау, в 20 милях от него.

Через четверть часа Тин открыл огонь с дистанции в 6 000 метров. От сильного сотрясения командного мостика адмирал упал и его пришлось унести вниз; в командование вступил флаг-капитан Пун Чин.

Ито приказал теперь летучей эскадре изменить курс влево, для обхвата правого фланга китайцев; Тин предупредил этот маневр, повернув свои суда «все вдруг» на 2 румба вправо, но внес этим еще больший беспорядок в построение своих главных сил.

Японцы открыли огонь с 3 000 метров в тот момент, когда головной корабль их легкой эскадры повернул опять вправо для обходя противника. Огонь их сосредоточился на двух правофланговых судах, которые вскоре загорелись. На «Тин-Иене» сразу же были сбиты все сигнальные приспособления, вследствие чего прекратилось дальнейшее управление флотом сигналами. Оба загоревшиеся корабля взяли курс к берегу; одному из них удалось выброситься у Талутау. Другой крейсер столкнулся с «Чи-Иеном», спасавшимся бегством с левого фланга, и затонул на мелководье, так что впоследствии удалось снять его команду с мачт. Поведение командира «Чи-Иена» является вообще довольно странным. Второй корабль левого фланга тоже обратился в бегство и потерпел крушение у Порт-Артура. Команда спаслась на берег, корабль же был впоследствии уничтожен японской канонеркой. Оставшиеся 6 китайских кораблей следовали движениям противника, маневрируя по кругу и стараясь сохранить свой строй фронта; при этом они часто мешали друг другу стрелять.

Японская летучая эскадра повернула опять вправо и собиралась пройти за кормой китайцев, когда на востоке открылся китайский вспомогательный отряд. Заметив его, начальник летучей эскадры изменил по собственной инициативе курс влево. Вновь появившиеся китайские суда также легли на север, не выказывая никакого намерения принять участие в бою.