В 18.39 один из российских кораблей произвёл выстрел зенитной ракетой из ЗРК «Оса-М», упавшей между катерами. При этом, по гипотезе И.Матвеева, был подожжен шрапнелью сторожевой катер Р-204 (проект 1400М, «Гриф»), но остался в строю. Грузинские катера продолжали двигаться прежним курсом на сближение и увеличили скорость.
Тогда в 18.41 МРК «Мираж» с дистанции 25 км выпустил по ракетному катеру типа «Комбатант-2» 2 крылатые ракеты «Малахит». В результате попадания обеих ракет катер быстро затонул (исчез с экрана радара после большой кратковременной засветки, оставляемой взрывом цели). О потоплении катера известно только из рапорта российских моряков, место предполагаемого поражения цели не обследовалось.
Оставшиеся 4 грузинских катера развернулись назад, но в 18.50 один из них снова пошёл на сближение с кораблями ЧФ. МРК «Мираж» с дистанции 15 км выпустил по нему ракету из ЗРК «Оса-М». После попадания ракеты в борт катера DHK-82 типа «Ярославец». потерял скорость и вышел с линии огня и после снятия экипажа другим катером выгорел и затонул. По другим данным, это был ракетный катер «Тбилиси» (бортовой номер 302), вооруженный двумя ракетами П-15 «Термит». Версия о том, что невооруженный гидрографический катер пошел в атаку на военные корабли не выдерживает критики.
По одним данным целью ракетных катеров Грузии было разведывательное оборудование США (разведывательный буй),которое они пытались забрать до подхода кораблей РФ. По другим данным, катера Грузии пытались атаковать БДК «Цезарь Куников» Грузинские патрульные катера (в том числе «Гантиади») были построены в качестве гражданских судов, однако при поступлении в ВМФ Грузии были переделаны с установкой на них вооружения.Ракетный катер типа «Комбатант-2» был получен из Греции,в качестве помощи от НАТО.
Из доклада командира МРК «Мираж»флагману: «Из пяти целей одна уничтожена, одна повреждена, три вышли из боя. Расход ракет: противокорабельных — две, зенитных — одна, потерь среди личного состава нет. Повреждений корабля нет.