К трем часам ночи пожар на турецких кораблях сделался всеобщим. Турки прекратили всякое сопротивление даже на тех кораблях, которые еще не загорелись. Грейг писал: «Легче вообразить, чем описать, ужас, остолбенение и замешательство, овладевшие неприятелем: целые команды в страхе и отчаянии кидались в воду, поверхность бухты была покрыта множеством спасавшихся людей, но немного из них спаслось». Огонь с наших судов в это время по приказанию Грейга был прекращен.
В 4 часа Грейг, видя, что два наветренных турецких корабля, фланкировавшие линию турецких кораблей с севера, целы, отрядил присланные с эскадры гребные суда под командованием капитан-лейтенанта Ф.П. Булгакова для вывода их из бухты. Уже оба корабля были на буксирах шлюпок, но на один из них попали обломки взорвавшегося корабля, бывшего рядом. Этот корабль сам загорелся, был брошен и затем взорвался. Другой же корабль (60-пушечный «Родос») был выведен из бухты и доставлен победителям. Кроме того, гребные суда успели вывести пять больших турецких галер.
К утру у турок сгорело четырнадцать кораблей, шесть фрегатов и до пятидесяти малых судов.
Потери русских были весьма малы: на корабле «Европа» было 3 убитых и 6 раненых, в корпусе 14 пробоин, из них 7 подводных; на корабле «Не тронь меня» 3 раненых; на корабле «Ростислав» не было ни убитых, ни раненых, но перебито несколько рангоутов, парусов, снастей, да одно 18-дюймовое каменное ядро пробило обшивку и застряло в ней. На других судах потерь и повреждений вообще не было.
Утром 27 июня Алексей Орлов отдал приказ собирать раненых турок для «перевязывания ран и подаяния возможной помощи». Большую часть пленных Орлов позже велел отпустить, лишь 86 знатных алжирцев были отправлены им на Мальту. В письме к великому магистру Пинто Орлов предложил обменять их на мальтийцев, захваченных ранее алжирскими пиратами. Пинто был столь обрадован, что предложил русскому послу маркизу Кавалькабо отремонтировать на Мальте русский корабль «Ростислав». Позже, уже летом 1772 г., на Мальте был отремонтирован сильно поврежденный корабль «Саратов».
Екатерина была в восторге от Чесменской победы. Она писала графу П.А. Румянцеву: «Ничего знаменитее, кажется, в той стороне быть не может. Дивен Бог в чудесах своих!» Граф Алексей Орлов получил орден Св. Георгия 1-й степени и титул Чесменского; адмирал Г.А. Спиридов – орден Св. Андрея Первозванного; капитан-бригадир С.К. Грейг – орден Св. Георгия 2-й степени и чин контр-адмирала.
Как обычно бывает: поражение становится сиротой, а победа имеет множество отцов. Лавры победы при Чесме наши историки не могут поделить до сих пор. Екатерина попыталась всему свету доказать, что главный герой Чесмы – брат ее фаворита и, скорей всего, тоже фаворит Алексей Орлов. Адмирал Эльфинстон приписывал все заслуги себе, поскольку Орлов действительно ничего не смыслил в морском деле. Аналогично высказывался и адмирал Самуил Карлович Грейг.
Наконец,