Обе стороны потеряли по одному кораблю. В Чесменской бухте оказались заблокированными пятнадцать линейных кораблей, шесть фрегатов, шесть шебек, восемь галер и 32 галиота. Вечером на бомбардирском корабле «Гром» контр-адмирал Грейг провел разведку боем, во время которой установил диспозицию турецкого флота. Орлов на «Трех Иерархах» созвал совет флагманов, вынесших решение — атаковать неприятеля в ночь на 26 июня. Трудно установить, кто подал мысль использовать брандеры, которых, однако, у русских не было. В качестве брандеров предложили использовать четыре самых крупных греческих судна: они были получены от греческих священников с острова Хиос — братьев Дмитрия, Афанасия и Степана Гунаропуло. Впоследствии, спасаясь от преследования, братья бежали в Россию, где были приняты императрицей и щедро вознаграждены за помощь при Чесме. Их потомки (среди них были и флотские офицеры) проживали в Петербурге, Николаеве и Херсоне.
В приказе Орлова говорилось: «Всем видимо расположение Турецкаго флота, который… стоит в бухте от нас на SO в тесном и безпорядочном состоянии; что некоторые носами к нам, к NW, а четыре корабля носами к NO, а к нам боками, несколько из них в тесноте стоит за своими к берегу так, как в куче… Наше же дело должно быть решительное, чтобы оный флот победить и разорить, не продолжая времени, без чего здесь в Архипелаге не можем мы к дальнейшим победам иметь свободный руки». В приказе также предписывалось подходить к неприятелю на такое расстояние, чтобы «не только нижняго дека, но и верхния пушки были бы действительны». Брандеры же в самом начале сражения должны были держаться подальше от неприятеля, «чтобы они до настоящаго дела были бы от неприятеля безвредны; дело оных состоит в том, чтобы они, пришед на неприятельский флот, зажгли его». В плане предусматривалась внезапная ночная атака специально сформированного отряда, которым командовал контр-адмирал Самуил Карлович Грейг.
В отряд Грейга включили корабли «Европа», «Ростислав», «Не тронь меня» и «Саратов», фрегаты «Надежда» и «Африка», бомбардирский корабль «Гром» и четыре брандера, командовать ими вызвались добровольцы капитан-лейтенант Дугдаль, лейтенанты Ильин и Макензи, мичман князь Гагарин. Корабли «Европа», «Ростислав» и «Саратов» должны были войти в Чесменскую бухту, «Не тронь меня» — занять место у входа в бухту, фрегат «Надежда» — подавить северную береговую батарею, а «Африка» — южную. Бомбардирский корабль, расположившись у входа в бухту, должен был метать на турецкие корабли бомбы и каркасы, брандеры же — находиться под парусами в ожидании команды Грейга на прорыв в Чесменскую бухту.
