В 13 ч 20 мин оба флота оказались в пределах прямой видимости. Еще до этого Того пересек путь невидимой пока русской эскадры с востока на запад, намереваясь напасть на слабый левый ее отряд, положение которого знал по сообщениям японских кораблей-разведчиков. Однако к этому времени Рожественский перестроил русскую эскадру в единый кильватерный строй с новейшими броненосцами впереди. Чтобы использовать всю силу бортового залпа японской эскадры и при этом находиться на флагманском броненосце «Миказа» во главе ее, Того осуществил последовательный поворот кораблей на 180°, известный в литературе как «петля Того». В результате обе кильватерные колоны противников оказались на сходящихся, а потом и параллельных курсах.
При таком положении большое значение имеет скорость противоборствующих эскадр. Преимущество в скорости позволяет поставить вражеский флот в невыгодное положение. Русская эскадра и была в такое положение поставлена, потому что максимальная ее скорость в бою составляла 9 узлов против 16 узлов японского флота. Почему такое различие? Здесь две причины: наличие в строю эскадры тихоходных транспортов, которые надо было охранять, и общая изношенность механизмов на всех кораблях эскадры.
Преимущество в скорости позволяло японцам все время опережать русскую эскадру, почти охватывая ее голову, при этом сразу несколько японских кораблей могли сосредоточить огонь на головном, флагманском корабле русской эскадры. Такой тактики японцы придерживались в течение всего боя 14 мая, и противодействовать ей русская эскадра могла одним маневром отворачивая вправо от преследующей японской колонны. В результате русская кильватерная колонна в течение боя описала полный круг, вновь встав на курс, ведущий к Владивостоку.
В 13 ч 49 мин раздался первый пристрелочный выстрел левой носовой шестидюймовой башни головного броненосца «Князь Суворов» под командованием лейтенанта Бориса Арсентьевича Данчича. Вслед за этим «заговорила» вся русская эскадра. Цусимское сражение началось. Рожественский поднял флажный сигнал «Бить по головному». За первые 17 минут боя удалось поразить головной японский броненосец «Миказа» 19-ю снарядами крупного калибра И что? По воспоминаниям участников боя, «Миказа» выглядел после этого как на параде, а вот первые же японские попадания в «Князя Суворова» привели на нем к крупным пожарам, которые не удалось потушить до самой его гибели около 19-ти часов.
Схема эволюций флотов в Цусимском сражении. Сплошная линия 2-я Тихоокеанская эскадра, штрих-пунктирная Соединенный японский флот, тонкие пунктирные корабли, вышедшие из боевой линии вследствие повреждений и пожаров. Схема подготовлена профессором Императорского Московского технического училища П. Н. Худяковым для книги «Путь к Цусиме», 1908 год
Вот здесь мы подходим к коренному отличию применения артиллерии русской и японской эскадрами. Русская эскадра выпускала по японцам бронебойные снаряды. Такой бронебойный снаряд прошивал насквозь борта японских кораблей и вообще мог не взорваться из-за замедленной реакции взрывателя или даже его низкого качества, как показали исследования, проведенные после войны. Японцы же стреляли фугасно-осколочными снарядами, снаряженными так называемой «шимозой» (лиддит и мелинит в Европе). Конечно, фугасы броню пробить не могли, но они рвали небронированные надстройки, борта и развивали настолько высокую температуру взрыва, что горело все, что только может гореть.
Капитан 2 ранга Владимир Иванович Семенов из штаба Рожественского, бывший на «Князе Суворове» вплоть до эвакуации с него, с ужасом писал потом: «Стальные листы борта и надстроек на верхней палубе рвались в клочья и своими обрывками выбивали людей; железные трапы свертывались в кольца; неповрежденные пушки срывались со станков А потом необычайная температура взрыва и это жидкое пламя, которое, казалось, все заливает! Я видел собственными глазами, как от взрыва снаряда вспыхивал стальной борт. Конечно, не сталь горела, но краска на ней! Такие трудно-горючие материалы, как койки, чемоданы, сложенные в несколько рядов, траверзами, и политые водой, вспыхивали мгновенно ярким костром».
Взрыв «шимозы» давал еще и выброс удушливого дыма, отравлявшего людей, и оправиться они уже не могли. Эти факторы, кроме страшных ожогов, поражения людей осколками действовали еще и деморализующе на команды кораблей. Русские корабли погибали 14 мая в результате потери остойчивости при затоплении палуб водой через пробоины и при тушении пожаров, однако сами пожары оказались роковым фактором в Цусиме, не только выбивая людей, но и чрезвычайно осложняя боевую работу экипажей.
Кроме того, организация огня на русской эскадре была явно хуже японской, это не только признают все историки Цусимы, но и следует из объективных данных: по примерной оценке, процент попадания русских снарядов в японские корабли составлял 1,3, японцев в русские корабли 3,2. Однако вернемся к ходу Цусимского сражения. Как было показано выше, японцы сосредоточивали огонь на головных броненосцах русской эскадры. В 14 ч 25 мин горящий броненосец «Князь Суворов» потерял управление и выкатился из строя вправо. Он вел эскадру в течение всего 36 минут от начала боя. Больше броненосец в строй не возвращался. К этому моменту находящийся на нем командующий вице-адмирал Рожественский был уже тяжело ранен осколками, проникшими в боевую рубку, и потерял сознание. Передать командование он, конечно, не успел, и вся эскадра до конца дня оказалась «без головы». Адмирал Фелькерзам, который должен был бы принять командование, умер от болезни за два дня до боя. Адмирал Небогатов, второй заместитель командующего эскадрой, этого не знал: факт смерти Фелькерзама от эскадры скрыли. Вели ее теперь командиры головных броненосцев или их офицеры, а может, даже и рулевые.