Тухов и исполнил — хотя свой правый параван он потерял еще миль за 7 до того! Видимо, командиру дивизиона не было известно о потере паравана «Москвой»; в противном случае данное перестроение трудно объяснить: при маневрировании в бою в строю кильватера флагман всегда стремится быть головным, так как в крайнем случае, если он лишится всех средств управления, останется последний — «делай как я!». Учитывая, что «Москва» изначально не планировалась в состав ударной группы, последнее особенно существенно.

В 05:00 корабли повернули на боевой курс 221° и стали развивать ход 26 узлов. Приблизительно в этот момент «Харьков» теряет левый параван. Возможно, это произошло из-за превышения скорости — но, как выяснилось после войны, причиной потери обоих параванов могли быть и минные защитники. Дело в том, что, предположительно, с 04:58 до 05:00 лидеры пересекли линию минного заграждения S-9. Вероятность встречи каждого корабля с миной составляла около 20 %, а с учетом одной левой тралящей части паравана «Москвы» — порядка 35 %, однако ни подрыва на мине, ни подсечения мины параваном не произошло. В этой обстановке решили не тратить время на постановку второго комплекта параванов.

В 05:02 «Харьков» открыл огонь по нефтебакам. Пристрелка велась по измеренным отклонениям, поражение — очередями пятиорудийными залпами с темпом 10 секунд. С третьим залпом «Харькова» огонь открыл второй лидер. В 05:04 в 3–5 милях южнее Констанцы заметили две вспышки орудийных выстрелов. Чуть позже в районе «Москвы» упало два снаряда с перелетом 10 кб, второй залп лег перелетом 5 кб, третий — недолетом 1–1,5 кб.

На «Харькове» создалось впечатление, что по головному лидеру пристрелялась крупнокалиберная береговая батарея, поэтому по приказанию командира дивизиона в 5:12 «Москва» прекратила огонь, поставила дымовую завесу и лета на курс отхода 123°.