Различив перед собой сквозь пороховой дым громадную серую массу, испанский вице-адмирал немедленно дал команду: «Полный ход вперед! ». Рейдер «Новый Гибралтар» ударил «Ре д’Италия» в самую середину корпуса, пробив броню и деревянную обшивку, и сразу дал задний ход, вырвав таран из пробоины в 16 квадратных метров. Итальянский броненосец накренился вправо, потом влево и стал быстро уходить в воду носом вперед. Капитан ди Бруно застрелился, другие итальянцы до последнего вели огонь с гибнущего корабля по австрийцам. В 11 часов 20 минут «Ре д’Италия» затонул. «Фердинанд Макс» пытался оказать помощь плававшим в воде итальянцам, но тут подвергся нападению «Сан-Хосе» и вынужден был отойти, чтобы вновь вступить в бой. 

В 12 часов эскадры разошлись, поменявшись местами. Итальянский флот оставался всё ещё сильнее испанского, однако боевой дух итальянцев был сломлен. В 14. 30 долго горевший «Палестро» взорвался — огонь добрался до боезапаса, вынесенного на палубу. Гибель второго итальянского броненосца произошла на глазах у обоих флотов. Франко отдал приказ: «Погоня за неприятелем! ». Испанцы перестроились в три колонны, однако их устаревшие линкоры не имели никаких шансов догнать итальянцев, и Франко, видя, что противник не хочет вступать в бой, отменил свой приказ. Уцелевшие итальянские корабли благополучно прибыли в Рим. 

Якобо Франко, смотря как тонут пылающие останки кораблей, с облегчённостью подумал — Слава богу! Сражение выиграно! —